ekologie pro veterinárnà lékaÅe s ohledem na kvalitu a bezpeÄnost ...
ekologie pro veterinárnà lékaÅe s ohledem na kvalitu a bezpeÄnost ...
ekologie pro veterinárnà lékaÅe s ohledem na kvalitu a bezpeÄnost ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
VETERINÁRNÍ A FARMACEUTICKÁ UNIVERZITA BRNO<br />
FAKULTA VETERINÁRNÍ HYGIENY A EKOLOGIE<br />
Ústav veterinární <strong>ekologie</strong> a ochrany životního <strong>pro</strong>středí<br />
EKOLOGIE PRO VETERINÁRNÍ LÉKAŘE<br />
S OHLEDEM NA KVALITU A BEZPEČNOST<br />
POTRAVIN<br />
Prof. MVDr. Jiří Pikula, Ph.D.<br />
Ing. Ja<strong>na</strong> Sedláčková, Ph.D.<br />
MVDr. Ha<strong>na</strong> Banďouchová, Ph.D.<br />
BRNO 2012
OBSAH<br />
1. OBECNÁ EKOLOGIE.......................................................................................................... 3<br />
1.1 HISTORIE EKOLOGIE ........................................................................................................... 3<br />
1.2 ZÁKLADNÍ TERMÍNY .......................................................................................................... 4<br />
1.3 PROSTŘEDÍ ......................................................................................................................... 6<br />
1.4 ADAPTACE ......................................................................................................................... 7<br />
1.5 EKOLOGICKÉ FAKTORY .................................................................................................... 10<br />
1.6 ŽIVINY A KOLOBĚH ŽIVIN ................................................................................................. 28<br />
1.7 BIOGEOCHEMICKÉ CYKLY ................................................................................................ 28<br />
1.8 POPULAČNÍ EKOLOGIE ..................................................................................................... 36<br />
1.9 MEZIDRUHOVÉ VZTAHY ................................................................................................... 43<br />
1.10 INTRODUKCE A REINTRODUKCE ....................................................................................... 59<br />
1.11 EKOSYSTÉM ..................................................................................................................... 63<br />
1.12 BIOCENÓZA (SPOLEČENSTVO) ......................................................................................... 70<br />
1.13 BIOMY A JEJICH CHARAKTERISTIKY ................................................................................. 75<br />
1.14 ZÁKLADY BIOGEOGRAFIE ................................................................................................ 80<br />
2 ENVIRONMENTÁLNÍ EKOLOGIE ................................................................................. 85<br />
2.1 EKOLOGICKÉ DOPADY ZEMĚDĚLSKÉ PRODUKCE .............................................................. 85<br />
2.2 NEŽÁDOUCÍ ÚČINKY POUŽITÍ PESTICIDŮ .......................................................................... 87<br />
2.3 EKOLOGICKÉ DOPADY VEDENÍ VÁLKY ............................................................................. 91<br />
2.4 BIODIVERZITA .................................................................................................................. 93<br />
2.5 EKOLOGICKÝ MONITORING .............................................................................................. 98<br />
2.6 KYSELÁ ATMOSFERICKÁ DEPOZICE ................................................................................ 103<br />
2.7 GLOBÁLNÍ PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ – VÝZNAM OZONU,<br />
ÚBYTEK OZONOSFÉRY ........................................................................................................... 104<br />
2.8 DEFORESTACE................................................................................................................ 105<br />
2.9 PŮDNÍ EROZE ................................................................................................................. 108<br />
1
2.10 DESERTIFIKACE ............................................................................................................. 109<br />
2.11 OCHRANA PŘÍRODY........................................................................................................ 110<br />
2.12 LEGISLATIVA NA OCHRANU PŘÍRODY ............................................................................. 117<br />
3 SPECIÁLNÍ EKOLOGIE.................................................................................................. 122<br />
3.1 EKOLOGIE A RIZIKO NOVÝCH PATOGENŮ (NEW-EMERGING PATHOGENS) ....................... 122<br />
3.2 EKOLOGIE PARAZITIZMU BAKTERIÍ ................................................................................ 123<br />
3.3 TEORIE PŘÍRODNÍ OHNISKOVOSTI NÁKAZ ....................................................................... 126<br />
3.4 SYNANTROPNÍ A HEMISYNANTROPNÍ ŽIVOČICHOVÉ A JEJICH MEDICINSKÝ VÝZNAM ...... 128<br />
3.5 BIOLOGICKÁ A INTEGROVANÁ OCHRANA PŘED ŠKŮDCI ................................................. 129<br />
3.6 VYUŽITÍ GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ<br />
VE VETERINÁRNÍ MEDICÍNĚ A EKOLOGII ................................................................................ 132<br />
3.7 VETERINÁRNÍ LÉČIVA V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ .............................................................. 133<br />
3.8 EKOLOGICKÝ VÝZNAM PŘIROZENĚ SE VYSKYTUJÍCÍCH TOXICKÝCH LÁTEK ................... 135<br />
3.9 ÚČINKY KOMBINOVANÉ EXPOZICE POLUTANTŮM V SUBLETÁLNÍCH DÁVKÁCH.............. 136<br />
3.10 BIOLOGICKÉ ZBRANĚ A BIOTERORIZMUS ........................................................................ 136<br />
3.11 PÉČE O HANDICAPOVANÉ ORGANISMY, ZÁCHRANNÁ CENTRA ........................................ 139<br />
4 POUŽITÁ LITERATURA ................................................................................................ 142<br />
2
1. OBECNÁ EKOLOGIE<br />
Ekologie je přírodní věda, zabývající se studiem vzájemných vztahů mezi organismy a jejich<br />
<strong>pro</strong>středím, případně mezi organismy <strong>na</strong>vzájem. Patří mezi základní biologické disciplíny,<br />
má vlastní metody studia, popisu biologických jevů i terminologii a využívá z<strong>na</strong>losti i dalších<br />
disciplín jako je matematika, statistika, fyzika, chemie, toxikologie, meteorologie,<br />
klimatologie, geografie, technika, úzce také souvisí s morfologií, fyziologií, genetikou,<br />
biochemií, biogeografií, parazitologií, epidemiologií, klimatologií, hydrologií, pedologií,<br />
geologií.<br />
Termín <strong>ekologie</strong> pochází z řeckého slova oikos, které z<strong>na</strong>mená „místo k životu – dům,<br />
obydlí“ a slova logos z<strong>na</strong>me<strong>na</strong>jící <strong>na</strong>uku, vědu. Doslovně se dá tedy říci, že je to věda<br />
studující organismy v jejich obydlí. První definici zformuloval německý biolog Ernst Haeckel<br />
v roce 1866, který považoval ekologii za ekonomii přírody. Eugene P. Odum (1977)<br />
ji definuje jako „studium struktury a funkce přírody“, což z<strong>na</strong>mená studium všech vyšších<br />
živých systémů počí<strong>na</strong>je organismem, přičemž lidskou populaci chápe jako součást přírody.<br />
1.1 HISTORIE EKOLOGIE<br />
Již primitivní předci člověka závislí <strong>na</strong> lovu zvířat a ryb, sběru potravy museli doko<strong>na</strong>le znát<br />
své <strong>pro</strong>středí, aby přežili. Následný rozvoj zemědělství vyvolal potřebu praktických<br />
ekologických poz<strong>na</strong>tků o zemědělských plodinách a hospodářských zvířatech.<br />
Např. Egypťané a Babyloňané se obávali přemnožených sarančat, jak je uvedeno v Bibli<br />
(Exodus), kdy Bůh seslal rány (přemnožená sarančata) <strong>na</strong> Egypťany. Také Aristoteles<br />
(4. století př. n. l.) se pokoušel v knize Historia Animalium vysvětlit příčinu a hledat opatření<br />
<strong>pro</strong>ti přemnoženým hlodavcům a sarančatům – škůdcům plodin. I v koncepci „rovnováhy<br />
a harmonie přírody“ ve spisech Herodota a Plato<strong>na</strong>, se předpokládá, že početnost každého<br />
druhu zůstává v podstatě konstantní a že příroda funguje ve <strong>pro</strong>spěch a <strong>pro</strong> ochranu každého<br />
druhu, čímž brání jeho vymření.<br />
Zhruba v 17. století se do popředí dostala populační <strong>ekologie</strong> zabývající se růstem populace<br />
člověka i zvířat. Malthus ve svém Pojednání o populaci (Essay on Population, 1798)<br />
vypočítal, že ačkoliv počty organismů se mohou zvyšovat geometrickou řadou (1, 2, 4, 8,<br />
16…), jejich potravní zdroje nikdy nemohou růst rychleji než aritmetickou řadou (1, 2, 3,<br />
3
4…). Re<strong>pro</strong>dukci musí tedy regulovat <strong>pro</strong>dukce potravy. Koncepce rovnováhy přírody byla<br />
<strong>na</strong>hraze<strong>na</strong> přírodním výběrem, bojem o existenci a přežitím nejzdatnějších (Darwin). Přičemž,<br />
koncepce, že přírodní systémy jsou stabilní a v rovnováze s jejich <strong>pro</strong>středím, pokud toto není<br />
<strong>na</strong>rušeno člověkem, je stále přijímá<strong>na</strong> mnoha ekology.<br />
Rozpoznání široké <strong>pro</strong>blematiky populací a společenstev z<strong>na</strong>me<strong>na</strong>lo, že kolem roku 1900<br />
byla <strong>ekologie</strong> <strong>na</strong> dobré cestě stát se vědeckou disciplínou. Její kořeny jsou v přírodopisu,<br />
lidské demografii, aplikované <strong>pro</strong>blematice zemědělské <strong>pro</strong>dukce (ochra<strong>na</strong> před škůdci)<br />
a medicíně (studium infekčních chorob jako je <strong>na</strong>příklad malárie a jejího šíření v lidské<br />
populaci). Až do 60-tých let minulého století nebyla <strong>ekologie</strong> považová<strong>na</strong> za důležitou<br />
disciplínu. Rostoucí lidská populace a s tím spojená destrukce <strong>pro</strong>středí spojená s použitím<br />
pesticidů a polutantů vedla k tomu, že si veřejnost více začala všímat ekologických <strong>pro</strong>blémů.<br />
Větši<strong>na</strong> pozornosti se soustředí <strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí člověka a ekologii člověka, a tak je tato<br />
disciplí<strong>na</strong> širokou veřejností vnímá<strong>na</strong> jako mnohem užší, než ve skutečnosti je. Ekologie<br />
zabývající se přirozeným světem zvířat a rostlin, včetně člověka, se musí odlišit<br />
od environmentálních studií zabývajících se vlivem člověka <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí planety Země.<br />
Environmentální studie vedly k „environmentalismu“ a „deep ecology“ – tedy sociálním<br />
hnutím, s implikacemi <strong>pro</strong> politickou a sociální změnu ve společnosti se s<strong>na</strong>hou<br />
o minimalizaci lidských vlivů <strong>na</strong> <strong>na</strong>ši planetu.<br />
1.2 ZÁKLADNÍ TERMÍNY<br />
Dělení <strong>ekologie</strong><br />
Ekologie základní – jedná se o klasickou biologickou disciplínu, která se dále dělí<br />
<strong>na</strong> ekologii obecnou, která se zabývá obecnými zákonitostmi bez ohledu <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí<br />
a systematické zařazení; a <strong>na</strong> ekologii speciální, která studuje systémy a jejich vztahy<br />
k <strong>pro</strong>středí <strong>na</strong>př. <strong>ekologie</strong> půdy, <strong>ekologie</strong> moří, sladkých vod, souše, živočichů, rostlin,<br />
mikroorganismů, hmyzu, ptáků atd.<br />
Ekologie aplikovaná – využívá poz<strong>na</strong>tky obecné i speciální <strong>ekologie</strong>. Patří sem<br />
<strong>na</strong>př. environmentalistika – <strong>na</strong>uka o životním <strong>pro</strong>středí, ochra<strong>na</strong> přírody, tvorba životního<br />
<strong>pro</strong>středí, péče o člověka, <strong>pro</strong>dukce nezávadných potravin.<br />
4
Dle objektu studia se <strong>ekologie</strong> dále dělí <strong>na</strong>:<br />
Autekologii – studuje ekologickou <strong>pro</strong>blematiku <strong>na</strong> úrovni jedince, resp. druhu. Zabývá<br />
se <strong>na</strong>př. adaptacemi, chováním, rozšířením druhů.<br />
Demekologii (populační <strong>ekologie</strong>) – zkoumá strukturu a vztahy v populacích. Při studiu<br />
lidské populace se používá oz<strong>na</strong>čení demografie.<br />
Synekologii – zabývá se celými společenstvy a jejich soubory, vývojem, tokem energie,<br />
koloběhem živin, <strong>pro</strong>dukčními otázkami, antropogenními vlivy atd. Při studiu rostlinných<br />
společenstev se používá pojmu fytocenologie.<br />
Ekologické systémy<br />
Jedná se o otevřené systémy, které reagují <strong>na</strong> podněty okolního <strong>pro</strong>středí výměnou látek,<br />
energie a informací. Na všech úrovních fungují autoregulační rovnovážné mechanismy, které<br />
<strong>na</strong>pomáhají jejich stabilitě. Všechny jsou stejně důležité, přičemž poz<strong>na</strong>tky o jedné úrovni<br />
pomáhají při studiu vyšší úrovně.<br />
Biosféra – je část planety Země, která je osídlená živými organismy. Zahrnuje část atmosféry<br />
(plynný obal Země), povrch litosféry (zemský povrch, je oz<strong>na</strong>čová<strong>na</strong> jako pedosféra)<br />
a hydrosféru (soubor vodstva Země, slanovodní a sladkovodní). Atmosféra se skládá ze čtyř<br />
vrstev – nejspodnější je troposféra, následuje stratosféra obsahující ozonosféru, pak ionosféra<br />
a nejvýše položená exosféra. V rámci biosféry se řeší globální ekologické <strong>pro</strong>blémy.<br />
Biom – představuje část biosféry, která je charakteristická typickými biotickými<br />
a abiotickými podmínkami. Mezi biomy patří <strong>na</strong>př. tropické deštné lesy, opadavé lesy<br />
mírného pásma, tajga, tundra, step, pouště, polopouště.<br />
Kraji<strong>na</strong> – je část zemského povrchu s typickou kombi<strong>na</strong>cí přírodních a kulturních prvků<br />
mající svůj charakteristický vzhled. Dělíme ji <strong>na</strong> přírodní, kde dominují přirozené prvky<br />
a není ovlivně<strong>na</strong> lidskou činností, a kulturní, která vznikla přetvořením přírodní krajiny<br />
člověkem.<br />
Ekosystém – je ucelená část biosféry skládající se z živé složky tvořené organismy<br />
(biocenózou) a z neživé složky tvořené <strong>pro</strong>středím (biotopem). Jedná se o otevřený systém<br />
s koloběhem živin, tokem energie a potravními sítěmi <strong>na</strong>př. ekosystém lesa, pole, louky,<br />
mokřadu.<br />
Biocenóza (společenstvo) – jedná se o živou část ekosystému, tedy o soubor všech organismů<br />
(rostlin, živočichů, hub, mikroorganismů) <strong>na</strong> určitém území. Dle organismů se dělí<br />
5
<strong>na</strong> zoocenózu, fytocenózu a mikrobiocenózu, dle síly ovlivnění člověkem <strong>na</strong> přírodní,<br />
přirozenou a umělou. Věda zabývající se biocenózou se <strong>na</strong>zývá biocenologie.<br />
Populace – je soubor všech jedinců téhož druhu <strong>na</strong> určitém území nebo <strong>pro</strong>storu <strong>na</strong>př. lidská<br />
populace, populace slunéčka sedmitečného, populace smrku ztepilého. Základními<br />
charakteristikami populace je hustota, porodnost, úmrtnost, přírůstek, migrace.<br />
Jedinec – je samostatný organismus, schopný existence pomocí látkové výměny<br />
(metabolismu) a schopný rozmnožování (re<strong>pro</strong>dukce).<br />
1.3 PROSTŘEDÍ<br />
Každý organismus obývá to <strong>pro</strong>středí, které mu umožňuje co nejlépe vykonávat jeho základní<br />
funkce – příjem potravy, dýchání, růst a rozmnožování. Soubor všech podmínek, které<br />
umožňují jedinci <strong>na</strong> daném místě žít, vyvíjet se a rozmnožovat tvoří jeho přírodní <strong>pro</strong>středí.<br />
Ve vztahu k člověku se jedná o životní <strong>pro</strong>středí.<br />
Mezi organismy a <strong>pro</strong>středím je vytvořen těsný vztah a obě tyto složky se ovlivňují.<br />
Organismy se s<strong>na</strong>ží o vytvoření tzv. homeostáze, tedy rovnovážného stavu a využívají k tomu<br />
periodických změn neživého <strong>pro</strong>středí. Rovnováhy dosahují pomocí tzv. fotoperiodicity, která<br />
souvisí s délkou dne a patří mezi jeden z nejstálejších působících faktorů. Fotoperiodicita<br />
je spoje<strong>na</strong> s tím, čemu se říká biologické hodiny a uvádí do chodu hormonální <strong>pro</strong>cesy<br />
v organismech, pomocí čidla, kterým je u živočichů oko a u rostlin pigment v listech.<br />
Termíny v ekologii vztahující se k určitému typu <strong>pro</strong>středí:<br />
Monotop – je <strong>pro</strong>středí obývané jedincem určitého druhu.<br />
Demotop – je <strong>pro</strong>středí obývané danou populací.<br />
Biotop (stanoviště, habitat) – je místo, <strong>na</strong> němž žijí organismy (společenstva) a je ovlivněno<br />
působícími abiotickými i biotitickými faktory. Biotop může být <strong>na</strong>př. polní, luční, lesní…<br />
Bývá častěji používán ve vztahu k živočišné složce.<br />
Ekotop – je <strong>pro</strong>středí, které je dáno abiotickými faktory. Je dán podmínkami půdního<br />
<strong>pro</strong>středí (edafotop), podmínkami podnebí (klimatop) a podmínkami vodními (hydrotop).<br />
Ekotop je pozměňován biocenózou a častěji bývá používán ve vztahu k rostlinné složce.<br />
Lokalita, stanoviště – je přesně vymezené konkrétní místo <strong>na</strong> zemském povrchu dané<br />
zeměpisnými souřadnicemi a <strong>na</strong>dmořskou výškou, <strong>na</strong> němž se <strong>na</strong>chází daný organismus.<br />
6
Areál – je <strong>pro</strong>stor zeměpisného rozšíření druhu nebo jiné taxonomické jednotky (rodu, řádu,<br />
čeledi atd.).<br />
Dle typu obývaného <strong>pro</strong>středí, dělíme organismy <strong>na</strong> suchozemské (terestrické), vodní<br />
(akvatické), obojživelné (amfibické) a mokřadní. Živočichy obývající vodní <strong>pro</strong>středí<br />
oz<strong>na</strong>čujeme jako hydrobionty, rostliny hydrofyty.<br />
Veškeré organismy v půdě <strong>na</strong>zýváme jako edafon, který se dělí <strong>na</strong> fytoedafon (baktérie,<br />
aktinomycety, houby, řasy a sinice) a zooedafon. Edafon se dále člení i dle velikosti jedinců,<br />
kteří ho zastupují <strong>na</strong> mikroedafon (půdní prvoci a fytoedafon), mezoedafon (<strong>na</strong>př. roztoči,<br />
chvostoskoci), makroedafon (<strong>na</strong>př. sekáči, pavouci) a megaedafon (hlodavci, žížaly, stonožky,<br />
mnohonožky, větší brouci). Živočichové mohou žít v půdě trvale, přechodně (jen určité<br />
vývojové stádium), příležitostně (druhy nenáročné <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí) nebo v ní jen hledají úkryt.<br />
Druhy žijící <strong>na</strong> povrchu půdy oz<strong>na</strong>čujeme jako epigeické, pod zemí jako hypogeické.<br />
Ekologická nika<br />
Každý organismus potřebuje ke svému životu <strong>pro</strong>středí, které mu umožňuje žít, rozmnožovat<br />
se a přijímat potravu. Toto <strong>pro</strong>středí je dáno ekologickými faktory (světlo, teplota, vlhkost,<br />
půdní podmínky, druh potravy atd.), jejichž valence je <strong>pro</strong> daného jedince vyhovující,<br />
popřípadě se jim přizpůsobil. Soubor podmínek nutných k přežití a rozmnožování druhu,<br />
ale také jeho vliv <strong>na</strong> jiné organismy ve svém okolí <strong>na</strong>zýváme ekologickou nikou druhu.<br />
Čím jsou druhy příbuznější, tím více se jejich požadavky <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí podobají, jednotlivé<br />
niky se pak <strong>na</strong>vzájem překrývají a druhy si při osídlování či získávání potravy konkurují.<br />
Každý druh obývá tzv. ekologickou niku základní (fyziologickou), která teoreticky<br />
uspokojuje všechny jeho požadavky a je výsledkem evoluční historie, a tzv. ekologickou niku<br />
realizovanou, která představuje konkrétní souhrn těch potřeb, které jedinec může v dané<br />
situaci využívat. Je ovlivně<strong>na</strong> mezidruhovými vztahy a abiotickými podmínkami.<br />
1.4 ADAPTACE<br />
Přizpůsobení podmínkám, s nimiž byl určitý druh ve styku v minulosti, <strong>na</strong>zýváme adaptací.<br />
Organismy se adaptují změnou tvaru či funkce svých těl a orgánů, živočichové <strong>na</strong>víc<br />
i chováním.<br />
7
Dle typu adaptace dělíme ekologické faktory:<br />
• morfoplastické – vyvolávají morfologické změny (typ zobáku dle typu potravy, délka<br />
noh u brodivých ptáků, pařáty dravců, zakrnění očí ve tmě),<br />
• fyzioplastické – ovlivňují fyziologické pochody (změny v hospodaření s vodou u rostlin<br />
a živočichů v pouštích, zimní spánek).<br />
• etoplastické – ovlivňují chování živočichů (ochra<strong>na</strong> před přehřátím a vyschnutím,<br />
vzájemné dorozumívání, budování úkrytů).<br />
Jednotlivé druhy se přizpůsobily <strong>pro</strong>středí, ve kterém žijí, <strong>na</strong>př. hraboš polní (Microtus<br />
arvalis) má malé tělní výrůstky, které mu umožňují s<strong>na</strong>dnější pohyb v půdě, krtek obecný<br />
(Talpa europaea) má přední pár noh uzpůsobený k hrabání, stejně tak i krtonožka obecná<br />
(Gryllotalpa gryllotalpa), rostliny <strong>na</strong> pouštích mají duž<strong>na</strong>té listy se zásobou vody pokryté<br />
trny, sloužící jako ochra<strong>na</strong> před býložravci atd.<br />
Mezi adaptace patří také, když bezbranné druhy (<strong>na</strong>př. nesytky) <strong>na</strong>podobují druhy nebezpečné<br />
(vosy) a obráceně tzv. mimikry; <strong>na</strong>podobování živých nebo neživých objektů (<strong>na</strong>př.<br />
housenky píďalky <strong>na</strong>podobují větvičky) tzv. mimeze; ochranné zbarvení splývající<br />
s podkladem (<strong>na</strong>př. rosnička zelená Hyla arborea splývající se zeleným podkladem listů)<br />
nebo výstražné žlutočerné nebo červenočerné zbarvení sloužící k zastrašení nepřítele<br />
(<strong>na</strong>př. některé druhy motýlů).<br />
Mezi morfologické adaptace patří i tzv. konvergence – pokud organismy žijí ve stejných<br />
podmínkách <strong>pro</strong>středí, mohou se svou celkovou morfologií hodně podobat, i když se jedná<br />
o nepříbuzné druhy <strong>na</strong>př. hlodavci i zajíci mají podobný chrup, <strong>pro</strong>tože se živí stejnou<br />
potravou, ale nejedná se o příbuzné druhy a tzv. divergence – vlivem různých podmínek<br />
může dojít k velkému rozrůznění a k odlišné morfologii u organismů, které jsou si evolučně<br />
velmi blízké, <strong>na</strong>př. tuleni jsou vývojově blízcí řádu šelmy, i když jejich morfologie je odlišná.<br />
Životní formy<br />
Životní formy jsou fyziognomicky a funkčně podobné typy rostlin, rostoucí v oblastech<br />
s podobným klimatem, u nichž se výsledkem konvergence vyvinuly stejné adaptivní z<strong>na</strong>ky.<br />
Dělí se dle způsobu přezimování pletiv, pupenů a dalších orgánů.<br />
Fanerofyty jsou rostliny s dřev<strong>na</strong>tým stonkem a s obnovovacími pupeny uloženými ve výšce<br />
více jak 30 cm <strong>na</strong>d zemí. Pupeny jsou chráněny tlustými šupi<strong>na</strong>mi nebo odumřelými částmi<br />
8
ostlin a zimu přečkávají <strong>na</strong>d sněhovou pokrývkou. Dle vzrůstu rozlišujeme makrofanerofyty<br />
(stromy) a <strong>na</strong>nofanerofyty (keře). Do této skupiny patří i liány a sukulenty.<br />
Chamaefyty jsou rostliny a nízké dřeviny mající obnovovací pupeny uloženy <strong>na</strong>d zemí<br />
do výšky 30 cm. Patří sem rostliny vyššího vzrůstu a polokeře <strong>na</strong>př. vřes obecný (Callu<strong>na</strong><br />
vulgaris) nebo borůvka černá (Vaccinium myrtillus), jetel plazivý (Trifolium repens)<br />
a kručinka barvířská (Genista tinctoria).<br />
Hemikryptofyty jsou dvouleté až vytrvalé rostliny, s obnovovacími pupeny těsně<br />
<strong>na</strong>d povrchem půdy. Přes zimu jsou pupeny chráněné šupi<strong>na</strong>mi, odumřelými listy apod.<br />
ukryté pod sněhem. Zástupcem je <strong>na</strong>př. smetanka lékařská (Taraxacum offci<strong>na</strong>le), violka<br />
vonná (Viola odorata), zvonek okrouhlolistý (Campanula rotundifolia), třezalka tečkovaná<br />
(Hypericum perforatum).<br />
Geofyty jsou vytrvalé rostliny tzv. kryptofyty, které mají přezimující orgány pod povrchem<br />
půdy. Přežívají zimu ve formě zásobních orgánů, jako jsou oddenky, cibule, hlízy či kořenové<br />
pupeny. Typickým geofytem je <strong>na</strong>př. sasanka hajní (Anemone nemorosa), sněženka<br />
podsněžník (Galanthus nivalis) nebo dymnivka dutá (Corydalis cava).<br />
Hydrofyty jsou vytrvalé rostliny, které patří také do skupiny tzv. kryptofytů. Jejich<br />
obnovovací pupeny jsou přes zimu ukryty pod vodní hladinou či v bahně <strong>na</strong> dně. Tímto<br />
se vyz<strong>na</strong>čuje <strong>na</strong>př. stulík žlutý (Nuphar lutea), rdest kadeřavý (Potamogeton crispus)<br />
nebo vodní mor (Elodea ca<strong>na</strong>densis).<br />
Epifyty jsou vytrvalé rostliny rostoucí <strong>na</strong> tělech jiných rostlin (fanerofytech). Na svých<br />
hostitelích neparazitují, ale používají je jako podklad <strong>pro</strong> růst. V <strong>na</strong>šich zeměpisných šířkách<br />
jsou poměrně vzácné, rozšířené jsou především v tropech. Typickým příkladem jsou různé<br />
řasy, lišejníky, mechy, bromélie či stromové orchideje.<br />
Terofyty jsou jednoleté rostliny přezimující v podobě diaspor (semen či výtrusů)<br />
nebo ve stádiu listové růžice (ozimy). Do této skupiny patří hlavně plevele jako <strong>na</strong>př. svízel<br />
přítula (Galium aparine), merlík bílý (Chenopodium album), pěťour maloúborný (Galinsoga<br />
parviflora).<br />
Fytoplankton jsou drobné, mikroskopické rostliny a baktérie vznášející se ve vodním sloupci<br />
(řasy, sinice).<br />
9
1.5 EKOLOGICKÉ FAKTORY<br />
Mezi ekologické faktory patří soubor všech činitelů, které působí z živé i neživé části<br />
přírodního <strong>pro</strong>středí <strong>na</strong> organismus. Svým působením ovlivňují zeměpisné rozšíření druhů,<br />
biologické charakteristiky populace (<strong>na</strong>talitu – množivost, mortalitu – úmrtnost, migraci)<br />
a také podmiňují vývoj adaptací, které umožňují přežít jedincům po určitou dobu<br />
i v podmínkách <strong>pro</strong> ně nepříznivých.<br />
Členění ekologických faktorů<br />
Abiotické – neživé, jsou to fyzikální a chemické vlastnosti ovzduší (klimatické faktory), půdy<br />
(edafické faktory) a vodního <strong>pro</strong>středí (hydrické faktory).<br />
Biotické – živé, jsou způsobeny vztahy uvnitř populace (vnitrodruhové vztahy) i mezi<br />
populacemi různých druhů (mezidruhové vztahy). Patří sem i faktory potravní (trofické)<br />
a antropogenní, kde zaujímá postavení jako ekologický faktor člověk. Řadí se sem i vlivy<br />
plynoucí z mrtvé organické hmoty.<br />
Dle periodicity působení faktory dále dělíme:<br />
• periodické – jsou způsobeny pohybem Země a Měsíce, opakují se v pravidelných<br />
intervalech, organismy jsou jim přizpůsobeny, <strong>na</strong>př. střídání tmy a světla, změny teploty<br />
v průběhu roku, příliv a odliv,<br />
• neperiodické – působí nepravidelně, nečekaně, rušivě, <strong>na</strong>př. oheň, lidský zásah,<br />
zemětřesení, sopečná činnost, záplavy, extrémní výkyvy teploty.<br />
Ekologická valence faktoru<br />
Ekologické faktory působí <strong>na</strong> organismus určitou intenzitou, která se mění od slabé, nízké<br />
hodnoty do hodnoty silné, vysoké. Přechod intenzity je buď pozvolný, nebo prudký. Nejlépe<br />
se jedinci daří v oblasti optima, a pokud se intenzita působení faktoru snižuje k minimu<br />
nebo <strong>na</strong>opak zvyšuje k maximu, začíná strádat a tento stav může vést až ke smrti. Rozpětí<br />
hodnot intenzity faktoru od minima po maximum se <strong>na</strong>zývá ekologická valence.<br />
Některé faktory jsou <strong>pro</strong> přežití jedinců zvláště kritické, <strong>pro</strong>to se <strong>na</strong>zývají limitující (mezní)<br />
faktory. Působí v zónách minima nebo maxima své valence a svou minimální nebo maximální<br />
intenzitou či množstvím mohou omezovat životní <strong>pro</strong>jevy organismů.<br />
10
Každý organismus toleruje určité rozmezí působení kteréhokoliv ekologického faktoru. Druhy<br />
k příslušnému faktoru málo citlivé, snášející jeho širokou valenci se <strong>na</strong>zývají euryvalentní<br />
a druhy velmi citlivé, snášející jen úzký rozsah působení se oz<strong>na</strong>čují jako stenovalentní.<br />
Druhy ekologicky nenáročné, obývající různá stanoviště oz<strong>na</strong>čujeme jako euryekní, <strong>na</strong>opak<br />
druhy specializované, obývající vyhraněné stanoviště <strong>na</strong>zýváme stenoekní.<br />
Zákon minima<br />
Definoval ho v roce 1840 německý biolog Justus Liebig. Je specifikován <strong>na</strong> vztah organismus<br />
– živiny. Liebig se zabýval se výnosem hospodářských plodin v závislosti <strong>na</strong> dodání živin.<br />
Dospěl k závěru, že i když rostli<strong>na</strong> bude mít dostatek (až <strong>na</strong>dbytek) makroživin, její <strong>pro</strong>dukce<br />
nebude taková, jaká by se očekávala, jestliže jí bude chybět živi<strong>na</strong>, kterou potřebuje třeba<br />
jen ve stopovém množství. Přesné znění záko<strong>na</strong> je „růst rostlin je závislý <strong>na</strong> množství živiny,<br />
která je dostupná v nejmenším množství“.<br />
Zákon tolerance<br />
Definoval ho v roce 1913 V. E. Shelford. Je specifikován <strong>na</strong> vztah organismus – ekologické<br />
faktory. Přesné znění záko<strong>na</strong> je „každý organismus má určitou toleranci (mez) vůči kolísání<br />
libovolného ekologického faktoru“. Graficky bývá zákon zobrazen tzv. Gausovou křivkou.<br />
Abiotické faktory<br />
1) Klima<br />
Soubor povětrnostních faktorů mající velký vliv <strong>na</strong> výskyt a <strong>pro</strong>jevy organismů oz<strong>na</strong>čujeme<br />
jako klima, přičemž aktuální stav povětrnostních faktorů oz<strong>na</strong>čujeme jako počasí<br />
a dlouhodobý průběh povětrnostních faktorů jako podnebí.<br />
Na vývoji podnebí se podílejí zeměpisná šířka, <strong>na</strong>dmořská výška, rozložení oceánů a pevnin,<br />
reliéf terénu, vegetační a půdní poměry. Také člověk může svou činností ovlivnit podnebí<br />
daného místa.<br />
Klima dělíme dle velikosti území, kde se <strong>pro</strong>jevuje <strong>na</strong>:<br />
Makroklima – je to klima velkého území, které je dáno zeměpisnou šířkou a vzdáleností<br />
od oceánů. Podává obraz o podnebí rozsáhlých klimatických pásů Země (polární, mírný,<br />
subtropický a tropický), kontinentů, oceánů a zeměpisných celků (tajga, tundra, stepi, pouště).<br />
11
Makroklima není závislé <strong>na</strong> činnosti mikroorganismů, rostlin a živočichů, ale ovlivňuje jejich<br />
výskyt a rozšíření.<br />
Mezoklima – je to klima menší oblasti (krajiny), které je dáno makroklimatem, charakterem<br />
reliéfu, vegetačním pokryvem, živočichy i činností člověka (znečišťování, odlesňování, těžba<br />
atd.).<br />
Mikroklima – je to klima malého <strong>pro</strong>storu, které je dáno více méně stejnorodou biologickou<br />
složkou povrchu <strong>na</strong>př. mikroklima keřového patra, porostu sítiny, sklepa domu atd. Pro klima<br />
malých uzavřených <strong>pro</strong>storů (puklinky ve skále, dutinky stromů, jeskyně) se někdy používá<br />
pojem kryptoklima.<br />
Kromě tohoto základního rozdělení se používají ještě pojmy ekoklima a strukturální klima.<br />
Ekoklima – jedná se o klima stanoviště, které je dáno klimatickými faktory působícími uvnitř<br />
ekosystému (les, louka, rybník, potok).<br />
Strukturální klima – klima nejmenšího <strong>pro</strong>storu, které v biotopu rozlišujeme (merotopu).<br />
Jedná se <strong>na</strong>př. o klima trsu mechu, hromádky listů, spodní strany kamene atd., má výz<strong>na</strong>m<br />
<strong>pro</strong> nejmenší formy organismů.<br />
2) Sluneční záření a světlo<br />
Hlavním zdrojem světla je Slunce, omezený výz<strong>na</strong>m mají ostatní zdroje jako je Měsíc,<br />
sopečná činnost, blesky, světlo antropogenního původu a světélkování (bioluminiscence).<br />
Světlo ovlivňuje organismy svojí intenzitou (množstvím), spektrálním složením (barvou),<br />
směrem působení a délkou působení (fotoperiodicitou). Ovlivňuje také <strong>pro</strong>cesy živých<br />
organismů, přičemž nejdůležitější je fotosyntéza, <strong>na</strong> které jsou nepřímo závislí i živočichové.<br />
Solární konstanta je množství sluneční energie, které dopadá <strong>na</strong> m 2 povrchu atmosféry Země<br />
za vteřinu = 1 373 W.m -2 .<br />
Záření, které vstupuje do atmosféry, dělíme podle vlnových délek <strong>na</strong>:<br />
• kosmické (10 -6 – 10 -3 nm) – účinky <strong>na</strong> organismy nejsou dosud dostatečně <strong>pro</strong>zkoumány,<br />
má vliv <strong>na</strong> člověka ve vesmíru (krevní choroby, zhoubné nádory a genetické mutace),<br />
12
• radioaktivní (10 -3 – 3 nm) – působí škodlivě, způsobuje mutace, hynutí buněk atd.,<br />
• ultrafialové (3 – 400 nm) – velká část (až 90 %) je ho pohlce<strong>na</strong> ve vyšších vrstvách<br />
atmosféry ozónem, ve větších dávkách a intenzitě působí negativně, má mutagenní<br />
(rakovi<strong>na</strong>) až letální účinky. U rostlin způsobuje zakrslost (rostliny <strong>na</strong> horách jsou menší),<br />
větší dřev<strong>na</strong>tost. V malé míře je pozitivní – podílí se <strong>na</strong> tvorbě vitamínu D v kůži člověka.<br />
Čím je kratší vlnová délka, tím jsou jeho účinky horší. Na zemský povrch dopadnou<br />
z původního množství jen asi 2 %,<br />
• viditelné (400 – 760 nm) – je vnímáno lidským okem, je zdrojem světla a tepla, jeho<br />
spektra jsou fialové, modré, zelené, žluté, červené (duha), nemá žádné známé škodlivé<br />
účinky a <strong>na</strong>opak působí <strong>na</strong> lidský organismus příznivě, je zdrojem energie<br />
<strong>pro</strong> fotosyntézu,<br />
• infračervené (760 – 4000 nm) – u živočichů se <strong>pro</strong>jevuje svými tepelnými účinky<br />
a ovlivňuje termoregulační mechanismy.<br />
Vlastní sluneční záření zahrnuje záření ultrafialové (9 %), viditelné (45 %) a infračervené<br />
(46 %).<br />
Intenzita světla se mění během dne a noci, podle ozářenosti terénu, porostu, podle ročního<br />
období či meteorologických podmínek. Každý druh vyžaduje ke svému životu různou<br />
intenzitu světla. Druhy euryfotní jsou tolerantní, <strong>na</strong> změny světla nenáročné, <strong>na</strong>opak druhy<br />
stenofotní jsou náročné a vyžadují určitou intenzitu osvětlení (tabulka 1).<br />
Podle konkrétních nároků dělíme rostliny:<br />
• slunobytné (heliofyty) – vyžadují hodně světla, většinou se jedná o druhy suchomilné<br />
a teplomilné, patří sem <strong>na</strong>př. rostliny bezlesých nezastíněných stanovišť, pouští, stepí,<br />
horské rostliny, ruderální, plevelné (netřesky, rozchodníky, sukulenty),<br />
• heliosciofyty – snášejí mírné zastínění, rostliny <strong>na</strong>př. luční, lesní,<br />
• stínobytné (sciofyty) – snášejí zastíněná místa, většinou se jedná o druhy vlhkomilné<br />
a chladnomilné, <strong>na</strong>př. mechy, kapradiny, ponořené vodní rostliny – řasy, sa<strong>pro</strong>fyty,<br />
nezelené rostliny, větši<strong>na</strong> pokojových rostlin.<br />
Podle konkrétních nároků dělíme živočichy:<br />
• sluncemilné (heliofilní) – vyžadují hodně světla (vážky, motýli, plazi),<br />
• světlomilné (fotofilní) – snášejí mírné zastínění,<br />
13
• stínomilné (sciofilní) – žijí <strong>na</strong> zastíněných místech,<br />
• světloplaché, temnomilné (fotofobní nebo heliofobní) – žijí trvale ve tmě, vyhýbají<br />
se světlu, jsou to obyvatelé tzv. afotních <strong>pro</strong>středí. Mezi temnomilné druhy patří<br />
troglobionti žijící v jeskyních (macarát jeskynní, axolotl mexický, roztoči), edafobionti<br />
žijící v půdě (žížaly, larvy některých brouků, půdní roztoči), kavernikolní druhy žijící<br />
v dutinách (larvy tesaříků, lýkožrout smrkový, červotoči), stygobionti žijící v podzemních<br />
vodách (vodní brouci, slepé ryby), abysální druhy žijící v mořských hlubinách (krakatice,<br />
latimerie, ozubené ryby, medúzy) a endoparazité živočichů a rostlin (tasemnice, hlístice,<br />
červci).<br />
Podle obývaných <strong>pro</strong>středí se u jednotlivých druhů objevují různé adaptace. Při nedostatku<br />
či v nepřítomnosti světla organismy ztrácejí pigmentaci (jsou bílé barvy) a mají zakrnělé<br />
nebo zaniklé zrakové orgány (zrak je <strong>na</strong>hrazen hmatem, čichem nebo sluchem). Zaniká<br />
i periodicita některých <strong>pro</strong>jevů.<br />
Světlo ve vodním <strong>pro</strong>středí<br />
Velká část světla se odráží od hladiny vody, přičemž průnik do hloubky je ovlivněn úhlem<br />
dopadu a průhledností vody.<br />
Dobře <strong>pro</strong>světlená horní vrstva vodního sloupce, ve které <strong>pro</strong>bíhá fotosyntéza, se <strong>na</strong>zývá<br />
eufotická zó<strong>na</strong> (čistá jezera mají tuto zónu asi 5–10 m, moře asi 100–150 m) a zó<strong>na</strong><br />
s nedostatkem světla, ve které převažují disimilační (rozkladné) <strong>pro</strong>cesy, je zó<strong>na</strong> afotická.<br />
V této spodní zóně ne<strong>pro</strong>bíhá fotosyntéza a žijí zde organismy, které nepotřebují světlo<br />
ke svému životu. V mořích je afotická zó<strong>na</strong> asi od 200 m.<br />
Světlo v půdním <strong>pro</strong>středí<br />
Světlo <strong>pro</strong>niká do půdy jen omezeně, <strong>pro</strong>světlená je pouze nejsvrchnější vrstva. Živočichové<br />
žijící v půdě jsou převážně temnomilní, a jak bylo již uvedeno, mohou být u nich vyvinuty<br />
různé adaptace <strong>na</strong>př. ztráta pigmentů, zakrnění očí atd.<br />
Organismy jsou ovlivněny při své orientaci a pohybu intenzitou světla, směrem a úhlem<br />
dopadu.<br />
14
Rozlišujeme následující pohybové reakce:<br />
Fotokineze – vyjadřuje nesměrované, chaotické přesuny živočichů z místa <strong>na</strong> místo, vyvolané<br />
nepatřičnou světelnou intenzitou. Při náhlém osvětlení se pohybují zmateně, přičemž<br />
vyhledávájí místa s nejvhodnějším osvětlením <strong>na</strong>př. náhlé osvětlení tmavých koutů<br />
s následným chaotickým pohybem švábů.<br />
Fototaxe – vyjadřuje směrové pohyby živočichů ke zdroji světla nebo od něj. Fototaxe může<br />
být pozitivní, příkladem je <strong>na</strong>létávání hmyzu <strong>na</strong> světlo, čehož se využívá při odchytu nebo<br />
negativní, kdy jedinci mizí pryč ze světla do tmy <strong>na</strong>př. stonožky, mnohonožky, škvoři.<br />
Zvláštním případem fototaxe je menotaxe u některých živočichů, kteří se pohybují v určitém<br />
úhlu vůči zdroji světla <strong>na</strong>př. mravenci, noční motýli.<br />
Fototropismus – známé hlavně u rostlin otáčením části těla (listů, květů) ke světlu<br />
(slunečnice), u živočichů vystavováním části těla <strong>pro</strong>ti slunečním paprskům<br />
(<strong>na</strong>př. u přisedlých forem – láčkovci).<br />
Foto<strong>na</strong>stie – nesměrované pohyby rostlin vyvolané určitou intenzitou světla (otevírání květů).<br />
Astrotaxe – orientace pohybu živočichů podle světelného zdroje jako světelného kompasu.<br />
Pravidelné opakování určitých činností nebo životních <strong>pro</strong>jevů rostlin a živočichů v průběhu<br />
jednoho dne nebo roku se <strong>na</strong>zývají biologické rytmy. Pro organismy jsou vrozené,<br />
uchovávají si je i ve tmě. Ovlivňují především děje spojené s rozmnožováním,<br />
<strong>na</strong>př. u obratlovců světlo hormonálně urychluje vývoj pohlavních žláz a současně s tím<br />
zvyšuje pohlavní aktivitu dospělých jedinců. Tato periodicita může být vázá<strong>na</strong> <strong>na</strong> světlo<br />
<strong>na</strong>př. střídání světla a tmy, dne a noci, ročních období nebo změnou světelné délky dne<br />
(fotoperiodou) během roku.<br />
Biologické rytmy se opakují v určitých intervalech:<br />
1) Čtyřiadvacetihodinové (cirkadianní) jsou to téměř pravidelné, zhruba 24 hodin trvající<br />
rytmy. Bývají oz<strong>na</strong>čovány jako tzv. „biologické hodiny“. Mohou být vyvolány světlem, ale<br />
také změnou teploty, vlhkosti i jinými dalšími vnějšími faktory, pokud jsou dostatečně<br />
pravidelné. Mezi tyto rytmy patří pohybová aktivita, odpočinek, krmení, rozmnožování atd.<br />
Dle počtu období aktivity a odpočinku se dělí <strong>na</strong> druhy:<br />
• monofázické – mají jednu dobu aktivity a odpočinku během 24 hodin (noční a denní<br />
formy) <strong>na</strong>př. větši<strong>na</strong> ptáků, denní a noční hmyz, savci, člověk v aktivní části života,<br />
15
• difázické – mají 2 fáze aktivity (soumrační živočichové), zpravidla jsou aktivní ráno a<br />
večer (sysel, ježek, soumračný hmyz, kočka),<br />
• polyfázické – fáze odpočinku a aktivity se mnohokrát opakují (hlodavci, malí<br />
hmyzožravci).<br />
V polárních oblastech žijí hlavně druhy s polyfázickým typem aktivity, v mírném pásmu<br />
převládají hlavně denní formy, v tropickém pásmu <strong>na</strong>opak formy noční.<br />
2) Měsíční (lunární) jsou známé zejmé<strong>na</strong> u mořských živočichů, vlivem slapových jevů<br />
(mořského dmutí) připadá jejich doba rozmnožování <strong>na</strong> určitou měsíční fázi. Slapovými jevy<br />
rozumíme rytmické denní zvedání (příliv) a klesání (odliv) mořské hladiny, které je vyvoláno<br />
gravitačním působením Měsíce a Slunce <strong>na</strong> Zemi. Využívají toho rybáři, kteří loví živočichy<br />
shromážděné u hladiny nebo o břehu.<br />
3) Sezónní rytmy se pravidelně opakují každý rok, ovlivňují rozmnožování, migraci,<br />
zvyšování zásob tuku, hustotu srsti, pelichání a línání, přechod v zimní spánek atd.<br />
Změny délky fotoperiody mohou být impulsem k nástupu klidových stadií (dormance).<br />
Dormance – je klidové stádium <strong>pro</strong> přečkávání určitého stádia životního cyklu<br />
nebo nepříznivých podmínek <strong>pro</strong>středí. Vyz<strong>na</strong>čuje se obdobím silně redukovaných činností<br />
a útlumem biologických funkcí <strong>na</strong>př. u živočichů snížením dechové a tepové frekvence.<br />
Tento pojem je používám i <strong>pro</strong> rostliny ve spojitosti <strong>na</strong>př. neklíčící seme<strong>na</strong> – dormance<br />
semen.<br />
Formy dormance:<br />
Kviescence – je nejčastější a nejjednodušší forma dormance, kdy do klidové fáze přechází<br />
živočich bez<strong>pro</strong>středně následkem změn vnějších podmínek (zkracování dne, snížení teplot)<br />
bez ohledu <strong>na</strong> roční dobu.<br />
Diapauza – je dědičně podmíněné přerušení vývoje nebo zpomalení životních <strong>pro</strong>jevů<br />
organismů (především hmyzu, korýšů, roztočů) při nepříznivých vnějších podmínkách.<br />
Je přizpůsobením <strong>na</strong> cyklicky opakující se roční období, fotoperiodu, teplotu, nedostatek<br />
potravy atd. K diapauze může dojít v různé fázi vývoje, ve stádiu kukly, vajíčka, larvy<br />
i dospělého jedince.<br />
16
A<strong>na</strong>bióza – je zvláštní forma klidového stavu, do kterého vstupují některé jednodušší formy<br />
organismů při nepříznivých podmínkách vnějšího <strong>pro</strong>středí. Provází ho snížení až utlumení<br />
životních funkcí <strong>na</strong> minimum, kdy ustávají veškeré metabolické pochody, ne<strong>pro</strong>bíhá<br />
rozmnožování, vývoj či regenerace tkání. Tento stav může trvat i několik let, dokud<br />
se podmínky <strong>pro</strong>středí nevrátí do původního stavu. Organismy (<strong>na</strong>př. žábronožky, prvoci,<br />
háďátka, želvušky, vířníci) se takto vyrovnávají s velkým suchem, extrémními teplotami,<br />
radiací, tlakem, nedostatkem kyslíku, zvýšeným obsahem toxinů.<br />
Dělení dormance dle období vzniku:<br />
Hiber<strong>na</strong>ce (zimní spánek) – živočichové přečkávají v klidu chladné období roku, většinou<br />
je <strong>pro</strong>váze<strong>na</strong> strnulostí organismu vlivem nízkých teplot (křečci, ježci, suchozemské želvy,<br />
netopýři atd.). Před hiber<strong>na</strong>cí se zvyšuje zásoba podkožního tuku, mění se funkce hormonální<br />
a nervové soustavy vlivem fotoperiody, dochází k poklesu teploty těla, zpomalení<br />
metabolismu – dýchání, tlaku krve, srdečního tepu. Trvá asi 5 – 6 měsíců a bývá přerušová<strong>na</strong><br />
zejmé<strong>na</strong> <strong>na</strong> začátku a <strong>na</strong> konci.<br />
Existuje i tzv. „nepravý“ zimní spánek, který je krátkodobý, přerušovaný, při nesnížené<br />
tělesné teplotě <strong>na</strong>př. u medvědů, jezevců…<br />
Estivace (letní spánek) – snížení metabolismu a jiných životních <strong>pro</strong>jevů během suchého<br />
a teplého letního období. Letní spánek mají <strong>na</strong>př. plazi, žáby, hlodavci, poloopice,<br />
kteří extrémní teploty přežívají schováni pod zemí nebo v dutinách. U rostlin se <strong>pro</strong>jevuje<br />
opadem listů a přežívají jako seme<strong>na</strong>.<br />
3) Teplota<br />
Hlavním zdrojem tepla je světelné a infračervené sluneční záření, vedlejšími, zanedbatelnými<br />
zdroji může být teplo uvolněné při sopečné činnosti, z minerálních pramenů, uvolněné<br />
při rozkladu organické hmoty a teplo antropogenního původu.<br />
Rostliny vlastní teplo ne<strong>pro</strong>dukují a je <strong>pro</strong> ně důležitá rovnováha mezi příjmem a výdejem<br />
tepla. Průměrná roční teplota klesá s <strong>na</strong>dmořskou výškou – zkracuje se vegetační doba,<br />
zvyšuje se množství srážek, relativní vzdušná vlhkost a intenzita větru.<br />
Každý živočich i rostli<strong>na</strong> snáší určité rozmezí teplot, rozlišujeme tedy druhy teplotně<br />
nenáročné eurytermní, které tolerují široké rozpětí (výkyvy) teplot <strong>na</strong>př. zmije, pampeliška<br />
17
a druhy stenotermní, žijící v úzkém rozmezí teplot <strong>na</strong>př. tučňáci (tab. č. 1). Větši<strong>na</strong> druhů<br />
patří mezi eurytermní a žijí při optimální teplotě 15 – 30 ºC.<br />
Stenotermní druhy mohou být:<br />
• teplomilné (termofilní, termofyty) – patří sem druhy teplotně náročné, vyžadující<br />
a snášející vysoké teploty, jedná se o faunu a flóru tropů, subtropů, horkých pramenů<br />
<strong>na</strong>př. termofilní – žirafy, a<strong>na</strong>kondy, termofyty – banánovníky, palmy, některé řasy atd.,<br />
• středně náročné (mezotermofilní, mezotermofyty) – patří sem druhy snášející střední<br />
teploty,<br />
• chladnomilné (psychrofilní, psychrofyty) – patří sem druhy vyžadující nízké teploty,<br />
obývající studené prameny, toky, jeskyně, vyšší <strong>na</strong>dmořskou výšku <strong>na</strong>př. některé druhy<br />
tučňáků, sobi, zakrslé vrby atd.,<br />
• sněžní (kryofilní, kryofyty) – patří sem druhy žijící <strong>na</strong> sněhu a ledu, obývající polární<br />
a vysokohorské oblasti <strong>na</strong>př. některé druhy chvostoskoků.<br />
Dle schopnosti termoregulace rozeznáváme:<br />
Organismy studenokrevné (poikilotermní, exotermní) jejich teplota je bez<strong>pro</strong>středně závislá<br />
<strong>na</strong> teplotě <strong>pro</strong>středí. Produkují málo tepla a nedokáží zabránit ztrátám.<br />
Při snížení teploty dochází ke snížení aktivity a příjmu potravy, omezenému rozmnožování,<br />
vyhledávání úkrytů, přechodu do klidových stádií (kviescence, diapauzy), mohou také<br />
reagovat změnou teploty blízkého okolí vlivem sociálního chování (<strong>na</strong>př. shlukování včel,<br />
mravenců), vystavují se slunci, vyhřívají se. Patří k nim všichni bezobratlí, ryby, plazi,<br />
obojživelníci, mikroorganismy, houby a rostliny.<br />
Organismy teplokrevné (homoiotermní, endotermní) mají stálou tělesnou teplotu nezávisle<br />
<strong>na</strong> teplotě <strong>pro</strong>středí. Patří k nim pouze ptáci (39–40 ºC) a savci (36–37 ºC), přičemž u mláďat<br />
je termoregulace sníže<strong>na</strong>. Díky intenzivnímu metabolismu <strong>pro</strong>dukují velké množství tepla.<br />
Proti jeho ztrátám jsou chráněni peřím, srstí, podkožním tukem.<br />
Nízkou teplotu vzduchu mohou kompenzovat zvýšením příjmu potravy, zimním spánkem,<br />
zahříváním mláďat u savců a ptáků apod. Při poklesu tělesné teploty se dostávají do stavu<br />
strnulosti (hypotermie), ze kterého se mohou dostat svalovým třesem, při němž se uvolňuje<br />
teplo. Podchlazení těla pod 20 ºC u savců (člověk pod 28 ºC) má škodlivé následky končící<br />
smrtí.<br />
18
Opakem hypotermie je hypertermie, což je stav strnulosti, do kterého živočichové upadají<br />
při vysokých teplotách, většinou kolem 45–50 ºC. V tomto stavu slábnou životní <strong>pro</strong>jevy,<br />
snižuje se aktivita, zvyšuje se vydávání tepla do okolí, může dojít k přechodu do letního<br />
spánku.<br />
Do skupiny teplokrevných patří i tzv. heterotermní živočichové, kteří jsou schopni snižovat<br />
tělesnou teplotu během hiber<strong>na</strong>ce nebo spánku (netopýři).<br />
Teplota ve vodním <strong>pro</strong>středí<br />
Teplota vody je závislá <strong>na</strong> místním klimatu a vykazuje denní a roční kolísání. Klesá<br />
od hladiny do hloubky v souvislosti s poklesem slunečního záření, v hloubkách pod 200 m je<br />
už teplota vody poměrně stabilní (cca 4 ºC).<br />
Rozsah kolísání teplot bývá menší ve vodě než <strong>na</strong> souši, přičemž vodní organismy mají menší<br />
rozmezí tolerance než organismy suchozemské. Teplota je jedním z limitujících faktorů<br />
<strong>pro</strong> vodní organismy.<br />
Teplota v půdním <strong>pro</strong>středí<br />
Je základní podmínkou <strong>pro</strong> život půdních organismů. Vodivost tepla je v půdě malá<br />
a je závislá <strong>na</strong> utužení půdy a <strong>na</strong> vlhkosti. Teplota povrchu půdy je nestálá a je ovlivně<strong>na</strong><br />
vegetačním krytem, směrem do hloubky se rozdíly vyrovnávají. V ČR půdy <strong>pro</strong>mrzají<br />
do hloubky 1,5 m, v závislosti <strong>na</strong> síle mrazů, sněhové pokrývce a vegetačním pokryvu.<br />
Ekologická pravidla<br />
Vyjadřují vztah velikosti těla nebo jiných z<strong>na</strong>ků homoiotermních živočichů k teplotě<br />
<strong>pro</strong>středí, vlhkosti a k jiným ekologickým faktorům. Neplatí obecně, byla potvrze<strong>na</strong><br />
<strong>pro</strong> některé blízce příbuzné druhy.<br />
Bergmanovo pravidlo – s klesající teplotou <strong>pro</strong>středí roste velikost těla. Teplokrevní<br />
živočichové jsou v chladnějších oblastech větší než jejich příbuzné formy žijící v oblastech<br />
teplejších; <strong>na</strong>př. tučňáci – císařský (Antarktida) je vysoký přes 1m (hmotnost cca 34 kg),<br />
galapážský (Galapágy) je vysoký kolem 0,5 m (hmotnost cca 2,5 kg). Velikostní rozdíly<br />
se <strong>pro</strong>jevují nejen v závislosti <strong>na</strong> zeměpisné šířce, ale i <strong>na</strong>dmořské výšce.<br />
19
Allenovo pravidlo – s rostoucí teplotou se <strong>pro</strong>dlužují tělní výběžky. V chladnějších oblastech<br />
mají někteří teplokrevní živočichové kratší uši, zobáky, ocasy a končetiny (menší úniky tepla)<br />
než v teplejších oblastech <strong>na</strong>př. fenek berberský v poušti má největší uši a liška polární<br />
nejmenší; podpravidlo srsti – živočichové žijící v chladnějších oblastech mají hustší srst<br />
než žijící v teplejších.<br />
Glogerovo pravidlo – teplejší a vlhčí klima má vliv <strong>na</strong> tmavší zbarvení. V teplejších<br />
a vlhčích oblastech jsou někteří teplokrevní živočichové tmavší než jejich příbuzné formy<br />
ze sušších a chladnějších oblastí (světlejší a tmavější populace stejného druhu tygrů).<br />
Jordanovo pravidlo – určuje vztahy segmentovaných z<strong>na</strong>ků kost<strong>na</strong>tých ryb k teplotě vody<br />
(počet paprsků v ploutvích, počet šupin atd.). V teplejších vodách mají některé druhy ryb nižší<br />
počet obratlů než jejich příbuzné formy žijící v chladnějších vodách.<br />
4) Vlhkost a vodní poměry<br />
Vlhkost vzduchu a půdy je dá<strong>na</strong> atmosférickými srážkami, povrchovými a podzemními<br />
přítoky. Povrchové vody dělíme <strong>na</strong> sladké a slané, přechod tvoří vody brakické. Sladké vody<br />
mohou být tekoucí (řeky, potoky) a stojaté (přirozené – mokřady, jezera, umělé – rybníky).<br />
Vodní plochy pokrývají celkem 2/3 zemského povrchu, 3 % z toho tvoří voda sladká.<br />
Voda je v <strong>pro</strong>středí přítom<strong>na</strong> ve třech skupenstvích – plynném (vlhkost, vodní pára),<br />
kapalném (déšť) a pevném (sníh, kroupy, led). V živých tělech je ve dvou formách – vázaná,<br />
konstituční (jako stavební složka, součást cytoplazmy) a nevázaná, disperzní (ve vnitřním<br />
<strong>pro</strong>středí jako médium, tělní tekuti<strong>na</strong>, která ředí a rozvádí <strong>na</strong>př. živiny).<br />
Pro suchozemské živočichy je důležitým faktorem ovlivňujícím jejich vodní bilanci, vlhkost<br />
vzduchu. Ta je nestálá a je dá<strong>na</strong> zejmé<strong>na</strong> teplotou a tlakem.<br />
Rozlišujeme vlhkost vzduchu:<br />
• absolutní – skutečné množství vodní páry obsažené v určitém objemu vzduchu (g/m 3 ),<br />
• relativní – poměr okamžité a maximálně dosažitelné vlhkosti vzduchu při dané teplotě<br />
(v %). Teplota vzduchu, při které je relativní vlhkost 100 % a dochází ke kondenzaci<br />
vody, se <strong>na</strong>zývá rosný bod.<br />
20
V půdě je voda přítom<strong>na</strong> ve formách:<br />
• gravitační voda – podléhá účinkům gravitace, <strong>pro</strong>sakuje půdním <strong>pro</strong>filem<br />
až <strong>na</strong> ne<strong>pro</strong>pustné podloží, kde se hromadí jako voda podzemní. Ne<strong>pro</strong>stupuje kapilárními<br />
<strong>pro</strong>story v půdě,<br />
• absorbční voda – je <strong>pro</strong> organismy nedostupná, je vázaná pomocí slabých vazebných sil<br />
<strong>na</strong> povrchu částic hornin,<br />
• kapilární voda – je dostupná <strong>pro</strong> rostliny a půdní organismy (edafon), vyplňuje kapilární<br />
póry v půdě,<br />
• chemicky vázaná voda – je nedostupná <strong>pro</strong> rostliny, <strong>pro</strong>tože je vázaná ve sloučeninách,<br />
• podzemní voda – je to gravitační voda <strong>na</strong>hromaděná <strong>na</strong>d ne<strong>pro</strong>pustným podložím, v době<br />
sucha může vzlí<strong>na</strong>t ke kořenům rostlin. Obvykle vyvěrá <strong>na</strong> povrch v podobě pramenů<br />
a slouží jako zdroj pitné vody.<br />
Voda limituje existenci organismů. Poměr mezi příjmem a výdejem vody je oz<strong>na</strong>čován jako<br />
vodní bilance.<br />
Příjem vody může být u organismů perorální (pitím, potravou), povrchem těla přes pokožku<br />
(endoparazité, vodní živočichové), rozkladem živin z metabolismu <strong>na</strong>př. oxidací organických<br />
látek, štěpením tuků; u rostlin kořeny, listy atd.<br />
Výdej (ztráta) vody může být vypařováním přes pokožku (transpirace), dýcháním (respirace),<br />
vylučováním kapek vody u rostlin (gutace), vylučováním moči a exkrementů.<br />
Každý živočich i rostli<strong>na</strong> snáší určité rozmezí vlhkosti (tab. č. 1), rozlišujeme tedy druhy<br />
nenáročné euryhydrické, které tolerují široké rozpětí (výkyvy) vlhkosti <strong>na</strong>př. savci, ptáci<br />
a druhy stenohydrické, které nesnášejí velké kolísání vlhkosti <strong>na</strong>př. větši<strong>na</strong> rostlin,<br />
obojživelníci, vodní živočichové a rostliny atd.<br />
Stenohydrické druhy mohou být:<br />
Vlhkomilné (hygrofilní, hygrofyty) – patří sem druhy preferující vlhká až mokrá stanoviště<br />
s vysokou vlhkostí vzduchu. Jedná se o druhy mokřadů, rašelinišť, podmáčených luk, vlhkých<br />
lesů <strong>na</strong>př. blatouchy, mechy, obojživelníci, žížaly atd.<br />
Středně náročné (mezofilní, mezofyty) – patří sem druhy snášející střední vlhkost vzduchu.<br />
Do této skupiny patří větši<strong>na</strong> druhů.<br />
21
Suchomilné (xerofilní, xerofyty) – patří sem druhy vyžadující suchý a teplý vzduch,<br />
obývající skály, písky, slunné stráně, pouště a polopouště <strong>na</strong>př. kudlanka nábožná (Mantis<br />
religiosa), pavouci stepníci, trávy kavyly atd. Suchomilné druhy se brání ztrátám vody<br />
pomocí různých adaptací <strong>na</strong> povrchu jejich těla <strong>na</strong>př. zesílenou kutikulou, šupi<strong>na</strong>mi,<br />
voskovými povlaky, chitinovými i jinými schránkami, světlejším zbarvením, trichomy,<br />
redukcí potních žláz, omezeným vylučováním a transpirací. Mezi tyto druhy patří tzv.<br />
sukulenty, které mají svá parenchymatická pletiva zásobená vodou <strong>na</strong>př. kaktusy,<br />
rozchodníky, netřesky a tzv. sklerofyty, které mají větší podíl tvrdých kolenchymů<br />
a sklerenchymů v pletivech <strong>na</strong>př. slaměnky, smilky, statice atd.<br />
5) Tlak<br />
Atmosférický tlak<br />
Atmosférický tlak ovlivňuje především vertikální rozšíření živočichů. Má také vliv <strong>na</strong> jejich<br />
pohybovou aktivitu a fyziologické <strong>pro</strong>cesy jako je migrace, líhnutí vajec, sexuální aktivitu<br />
atd. Na velikost atmosférického tlaku má vliv teplota vzduchu, obsah vodní páry v atmosféře,<br />
<strong>na</strong>dmořská výška a zeměpisná šířka. Všeobecně platí, že s <strong>na</strong>dmořskou výškou dochází<br />
ke snižování tlaku a také obsahu kyslíku, což může způsobovat u živočichů dýchací<br />
<strong>pro</strong>blémy, bolesti hlavy, ú<strong>na</strong>vu, ospalost, sterilitu, krvácení z nosu a svalové křeče. Průměrný<br />
tlak je 1013,25 hPa. Studenokrevní živočichové snášejí lépe kolísání tlaku než teplokrevní,<br />
přičemž platí, že citlivější jsou savci než ptáci.<br />
Podle tolerance tlaku rozlišujeme druhy stenobarní, nesnášející velké kolísání tlaku,<br />
preferující určitou <strong>na</strong>dmořskou výšku <strong>na</strong>př. savci, ptáci a druhy eurybarní, snášenlivé,<br />
tolerující i velké snížení tlaku <strong>na</strong>př. větši<strong>na</strong> bezobratlých (tab. č. 1).<br />
Lidská populace může žít až v <strong>na</strong>dmořské výšce 5 200 m (Andy), teplokrevné druhy<br />
živočichů dokonce až v 6 000 m n.m.<br />
Hydrostatický tlak<br />
Hydrostatický tlak, vzniká ve vodě a roste <strong>na</strong> každých 10 m hloubky o cca 0,1 MPa.<br />
V mořských hlubinách kolem 10 000 m je tlak kolem 100 MPa. Vyšší tlak brání hromadění<br />
vápníku a tím tvorbě kostí, <strong>pro</strong>to hlubinní živočichové mají redukované kostry.<br />
22
Větši<strong>na</strong> živočichů patří mezi stenobatické druhy nesnášející velké kolísání tlaku, <strong>na</strong>opak<br />
druhy eurybatické jsou k jeho změnám tolerantní <strong>na</strong>př. mořský plankton a živočichové kteří<br />
se jím živí (tab. č. 1).<br />
Tlakem ve vodním <strong>pro</strong>středí může být způsobe<strong>na</strong> i tzv. kesonová nemoc. Vzniká při rychlém<br />
výstupu z velké hlubiny, tedy při rychlém poklesu vnějšího tlaku, kdy se v těle živočichů<br />
(i člověka) dýchajících vzduch začne uvolňovat a přeměňovat v plynné skupenství dusík,<br />
který byl dosud rozpuštěn v tělních tekutinách. Začne vytvářet bublinky v krvi způsobující<br />
bolesti svalů a kloubů, svalovou obrnu, ztráty vědomí, přinejhorším až plicní embolii.<br />
6) Proudění vzduchu<br />
Ovlivňuje aktivitu a rozšiřování živočichů, umožňuje opylování rostlin, přenos semen<br />
a plodů, migraci, orientaci, může ale i škodit ničením porostů a vysušováním.<br />
U živočichů vyvolává různé směrované pohyby a polohové reakce, které se oz<strong>na</strong>čují<br />
jako anemotaxe. Ta může být pozitivní <strong>na</strong>př. plachtění <strong>pro</strong>ti větru, úmyslný přenos živočichů<br />
(štírků, vajíček některých parazitů), vzlétání (dravci), vynášení teplým vzduchem<br />
tzv. hypsotaxe (mšice) nebo negativní <strong>na</strong>př. zachycení pachu predátorem, nechtěné odnesení<br />
větrem.<br />
Proudění vzduchu se také podílí <strong>na</strong> roznášení pylu (anemofílie) a plodů (anemochorie).<br />
Některé druhy, využívající vítr k přemísťování, mohou mít adaptace jako je zkrácení křídel<br />
(brachypterie) nebo úplné vymizení křídel (apterie). Trvalé <strong>pro</strong>udění jedním směrem může<br />
vyvolat i morfologické změny (anemomorfózy) <strong>na</strong>př. vlajkovou formu stromů.<br />
7) Chemické složení<br />
Plyny<br />
Kyslík (O 2 ) je nejdůležitější z plynů a je limitujícím faktorem <strong>pro</strong> život organismů.<br />
V atmosféře je ho 21 %, přičemž platí, že se vzrůstající <strong>na</strong>dmořskou výškou<br />
se jeho koncentrace snižuje. Zdrojem kyslíku jsou autotrofní rostliny, které ho vytvářejí<br />
při fotosyntéze. Spotřebovávají ho všechny organismy při dýchání (respiraci). Do půdy<br />
se dostává z ovzduší a jeho množství směrem do hloubky klesá.<br />
Do vodního <strong>pro</strong>středí se dostává z ovzduší (zejmé<strong>na</strong> <strong>pro</strong>mícháváním a <strong>pro</strong>uděním vody)<br />
a fotosyntézou vodních rostlin. Jeho obsah klesá s vyšší teplotou vody, s přítomností soli<br />
ve vodě a při hnilobných <strong>pro</strong>cesech, kdy je spotřebováván. Nejmenší množství kyslíku<br />
je ve spodní, afotické (neosvětlené), zóně vodního sloupce.<br />
23
Oxid uhličitý (CO 2 ) je zastoupený v atmosféře 0,03 %, v půdě díky biologické aktivitě<br />
tzv. půdnímu dýchání 0,1 %. Ve velkém množství je vázán v biomase a v karbonátových<br />
sedimentech. Do <strong>pro</strong>středí se dostává dýcháním rostlin a živočichů, hořením, sopečnou<br />
činností a při rozkladných <strong>pro</strong>cesech. Spotřebováván je při fotosyntéze a při pohlcování<br />
vodou, ve které ovlivňuje pH. V půdě i ve vodě jeho koncentrace směrem do hloubky stoupá.<br />
Methan (CH 4 ) se uvolňuje při e<strong>na</strong>erobním rozkladu organických látek. Vyšších koncentrací<br />
může dosahovat v místech <strong>na</strong>hromadění organické hmoty. Ve vodním <strong>pro</strong>středí se hromadí<br />
<strong>na</strong> dně nádrží (v bahně rybníků) a v podobě bublin uniká do ovzduší. Pro vodní organismy<br />
je toxický.<br />
Sirovodík (H 2 S) vzniká také při e<strong>na</strong>erobním rozkladu organických látek činností<br />
chemosyntetických sirných bakterií. V přírodě se vyskytuje v sedimentech <strong>na</strong> dně oceánů,<br />
v sirných pramenech, a může se tvořit v solných bažinách. Ve vyšších koncentracích<br />
a při dlouhodobém působení je <strong>pro</strong> většinu organismů škodlivý (kromě sirných bakterií).<br />
Amoniak (NH 3 ) je většinou vázán ve formě amonných solí a vzniká mikrobiálním rozkladem<br />
organických zbytků, exkrementů a moči živočichů. Ve stopovém množství je obsažen<br />
i v zemské atmosféře. Je jedovatější než sirovodík.<br />
Minerální látky<br />
-<br />
Dusík je rostlinám dostupný ve formě NO 3 nebo NH +<br />
4 a je podstatný <strong>pro</strong> růst rostlin.<br />
Rostliny náročné <strong>na</strong> dostatek dusíku se <strong>na</strong>zývají nitrofyty a mohou vytvářet tzv. nitrofilní<br />
společenstva (větši<strong>na</strong> plevelných druhů). Naopak rostliny, které nesnášejí zvýšený obsah<br />
dusíku, se oz<strong>na</strong>čují jako nitrofobní <strong>na</strong>př. vlčí boby (Lupinus sp.).<br />
Zdrojem vápníku v přírodě jsou vápencové a dolomitové půdy, které se vyz<strong>na</strong>čují tím, že jsou<br />
sušší, teplejší a jejich pH je alkalické (zásadité). Rostliny vyhledávající takovéto půdy<br />
se <strong>na</strong>zývají kalcifyty <strong>na</strong>př. lomikámen lat<strong>na</strong>tý (Saxifraga paniculata), <strong>na</strong>opak rostliny,<br />
které vápník v půdě nesnášejí, jsou kalcifobní <strong>na</strong>př. vřesy, borůvky. Vápnomilné (kalcifilní)<br />
můžeme <strong>na</strong>jít i mezi živočichy <strong>na</strong>př. některé druhy mnohonožek a plži.<br />
Pro rostliny i živočichy jsou důležité i další makrobiogenní prvky <strong>na</strong>př. draslík (K), hořčík<br />
(Mg), sodík (Na), železo (Fe), fosfor (P), síra (S) a mikrobiogenní (stopové) prvky <strong>na</strong>př. zinek<br />
(Zn), bór (B), měď (Cu), mangan (Mn) atd. Do půdy se dostávají z matečné horniny,<br />
24
z atmosféry, rozkladem humusu nebo činností člověka. Na mineralizaci humusu a přestavbě<br />
látek <strong>na</strong> sloučeniny využitelné rostli<strong>na</strong>mi se výrazně podílí mikroorganismy.<br />
Těžké kovy<br />
Těžké kovy se do <strong>pro</strong>středí dostávají buď uvolňováním z matečné horniny, nebo lidskou<br />
činností (průmyslové emise, výfukové plyny). V malém (stopovém) množství mohou být<br />
<strong>pro</strong> rostliny užitečné, ale jejich větší koncentrace jsou škodlivé a způsobují poruchy růstu<br />
rostlin. Rostliny je v sobě akumulují, jejich konzumací se dostávají a hromadí v těle<br />
živočichů. Nejdůležitějšími těžkými kovy jsou olovo (Pb), rtuť (Hg), zinek (Zn), mangan<br />
(Mn), kadmium (Cd) a měď (Cu). Rostliny, které kovy potřebují <strong>pro</strong> svůj růst nebo jsou vůči<br />
nim odolné, se <strong>na</strong>zývají metalofyty.<br />
Salinita<br />
Salinita oz<strong>na</strong>čuje koncentraci minerálních látek (solí) rozpuštěných v roztoku, nejčastěji<br />
ve vodě. Největší podíl z těchto minerálních látek má chlorid sodný. Sladká voda obsahuje<br />
obvykle méně než 0,1 % solí, moře 3 – 4 %, vnitrozemské slané vody tzv. saliny až 25 %.<br />
Půda pak může dosáhnout zasolení až přes 6 %. Rostliny se zasolení brání řadou mechanismů,<br />
z nichž nejdůležitější je vysoký osmotický tlak.<br />
Terestrická slaniska i slané vody jsou osídleny specializovanými druhy organismů. Rostliny<br />
rostoucí výhradně <strong>na</strong> zasolených půdách <strong>na</strong>zýváme obligátní halofyty <strong>na</strong>př. solnička<br />
přímořská (Suaeda maritima), bařička přímořská (Triglochin maritima), rostliny vyskytující<br />
se <strong>na</strong> těchto půdách jen příležitostně jsou fakultativní halofyty <strong>na</strong>př. hadí mord šedý<br />
(Scorzonera ca<strong>na</strong>), <strong>pro</strong>skurník lékařský (Althaea offici<strong>na</strong>lis), oman britský (Inula britannica).<br />
Větši<strong>na</strong> slanomilných rostlin může druhotně růst i <strong>na</strong> zasolených okrajích silnic. Rostliny<br />
halofobní nesnášejí zvýšenou koncentraci solí <strong>na</strong>př. větši<strong>na</strong> list<strong>na</strong>tých dřevin, květák, mrkev).<br />
Zvláštním typem jsou mangrofyty, což jsou dřeviny rostoucí <strong>na</strong> pobřežích pravidelně<br />
zaplavovaných slanou vodou. Živočichy žijící výhradně <strong>na</strong> zasolených půdách <strong>na</strong>zýváme<br />
halobionti, pokud tato stanoviště pouze preferují, jedná se o halofilní druhy <strong>na</strong>př. některé<br />
druhy brouků a motýlů.<br />
Reakce <strong>pro</strong>středí (pH)<br />
Reakce <strong>pro</strong>středí je dá<strong>na</strong> koncentrací vodíkových iontů H + a ovlivňuje druhové zastoupení<br />
rostlin i živočichů, a to především půdních a vodních druhů. Dešťová voda má pH kyselé<br />
okolo 5,7, mořská voda 8,1 – 8,3 a sladká voda má pH od 3 (kyselé vody rašelinišť)<br />
25
do 10 (vody s vysokým obsahem vápníku). Velmi nízké pH až 3 mají také kyselé deště,<br />
obsahující oxidy síry, dusíku a halogenů.<br />
Chemismus půdy je dán složením mateční horniny, antropogenně hnojením, množstvím<br />
a chemickým složením humusu. Druhy snášející větší rozmezí pH hodnot se oz<strong>na</strong>čují jako<br />
euryiontní a druhy specializované jako stenoiontní (tabulka 1). Na kyselých půdách je fau<strong>na</strong><br />
a flóra druhově chudá, žijí zde jen acidofilní druhy živočichů a rostou rostliny acidofyty<br />
(<strong>na</strong>př. vřesy, borůvky, mechy) preferující pH nižší než 6,7. Větši<strong>na</strong> <strong>na</strong>šich rostlin (neutrofyty)<br />
a živočichů (neutrofilní) potřebují pH 6,8 – 7,2, tedy neutrální. Alkalické (zásadité) půdy mají<br />
pH vyšší než 7,2 a podobně jako u kyselých půd zde žijí jen specializované alkalofilní<br />
(bazifilní) druhy živočichů a rostou zde alkalofyty (bazifyty) <strong>na</strong>př. lomikámen lat<strong>na</strong>tý<br />
(Saxifraga paniculata), okrotice červená (Cephalanthera rubra), koniklec (Pulsatilla sp.).<br />
Extrémně zásaditými půdami jsou půdy zasolené s půdní reakcí vyšší než 8,5, kde žijí<br />
halofilní organismy.<br />
Obecně platí, že <strong>pro</strong> živočichy má pH půdy vliv spíše nepřímý, jsou ovlivněni hostitelskými<br />
rostli<strong>na</strong>mi a konkrétním biotopem.<br />
26
Tabulka 1: Přehled vybraných abiotických faktorů a jejich valence živočichy a rostli<strong>na</strong>mi<br />
Abiotický<br />
faktor<br />
Tolerantní<br />
druhy<br />
Specializované<br />
druhy<br />
Živočichové<br />
Rostliny<br />
sluncemilní (heliofilní)<br />
slunobytné (heliofyty)<br />
Světlo euryfotní stenofotní<br />
Teplota eurytermní stenotermní<br />
Vlhkost euryhydrické stenohydrické<br />
světlomilní (fotofilní)<br />
stínomilní (sciofilní)<br />
světloplaší, temnomilní<br />
(fotofobní, heliofobní)<br />
teplomilní (termofilní)<br />
středně nároční<br />
(mezotermofilní)<br />
chladnomilní<br />
(psychrofilní)<br />
sněžní (kryofilní)<br />
vlhkomilní (hygrofilní)<br />
středně nároční (mezofilní)<br />
suchomilní (xerofilní)<br />
heliosciofyty<br />
stínobytné (sciofyty)<br />
teplomilné (termofyty)<br />
středně náročné<br />
(mezotermofyty)<br />
chladnomilné<br />
(psychrofyty)<br />
sněžní (kryofyty)<br />
vlhkomilné (hygrofyty)<br />
středně náročné<br />
(mezofyty)<br />
suchomilné (xerofyty)<br />
Atmosférický<br />
tlak<br />
Hydrostatický<br />
tlak<br />
eurybarní stenobarní - -<br />
eurybatické stenobatické - -<br />
acidofilní<br />
acidofyty<br />
Reakce<br />
<strong>pro</strong>středí (pH)<br />
euryiontní<br />
stenoiontní<br />
neutrofilní<br />
alkalofilní (bazifilní)<br />
neutrofyty<br />
alkalofyty (bazifyty)<br />
27
1.6 ŽIVINY A KOLOBĚH ŽIVIN<br />
Koloběh živin je přemě<strong>na</strong> chemických prvků z anorganické hmoty v <strong>pro</strong>středí <strong>na</strong> organickou<br />
formu v organismech a rozkladem zpět <strong>na</strong> formu anorganickou. Jedná se o tok živin mezi<br />
živou složkou, která je zastoupe<strong>na</strong> primárními <strong>pro</strong>ducenty (rostli<strong>na</strong>mi, schopnými fotosyntézy<br />
a příjmu živin z půdního <strong>pro</strong>středí a jejich přeměny z anorganické do organické formy),<br />
konzumenty (schopnými příjmu živin z těl <strong>pro</strong>ducentů), destruenty (schopnými rozkládat<br />
odumřelou organickou hmotu <strong>na</strong> jednodušší organické a především anorganické látky)<br />
a neživou složkou zahrnující půdní roztok ze kterého jsou živiny odebírány <strong>pro</strong>ducenty<br />
a částečně může do tohoto koloběhu zasahovat i vodní <strong>pro</strong>středí a atmosféra, odnosem<br />
uvolněných živin nebo <strong>na</strong>opak jejich spadem <strong>na</strong> dané stanoviště.<br />
Stanovištní faktory daného typu <strong>pro</strong>středí ovlivňují rychlost toku energie, příjem a uvolňování<br />
živin. Klimatické faktory ovlivňují délku vegetačního a mimovegetačního období, rychlost<br />
nárůstu biomasy během vegetačního období, rychlost rozkladu odumřelé hmoty, hromadění<br />
nerozložené organické hmoty <strong>na</strong> stanovišti, vodní režim a případnou ztrátu živin <strong>na</strong> stanovišti.<br />
Biotické faktory ovlivňují množství a druhové zastoupení organismů schopných <strong>na</strong> daném<br />
stanovišti vázat energii a živiny a uvolňovat je zpět do koloběhu. Faktory půdního <strong>pro</strong>středí<br />
charakterizují obsah živin <strong>na</strong> daném stanovišti.<br />
1.7 BIOGEOCHEMICKÉ CYKLY<br />
V rámci celé biosféry <strong>pro</strong>bíhají tzv. biogeochemické cykly, kterými je oz<strong>na</strong>čová<strong>na</strong> výmě<strong>na</strong><br />
látek mezi organismy a biotickým <strong>pro</strong>středím. Jedná se o výměny prvků mezi atmosférou,<br />
hydrosférou, litosférou a biosférou, zahrnující i různé typy chemických reakcí, které tyto<br />
koloběhy do<strong>pro</strong>vázejí. Jednotlivé prvky či sloučeniny jsou v <strong>pro</strong>středí v anorganické<br />
(mobilní) podobě a pomocí autotrofních organismů (především rostlin) jsou přetvořeny<br />
do formy organické, fixované do těl rostlin a následně živočichů. Zpět do anorganické podoby<br />
se dostávají přes dekompoziční (rozkladný) <strong>pro</strong>ces, aby se následně opět zapojily do cyklu,<br />
případně mohou být zakonzervovány v podobě sedimentů (uniknou z cyklu). Tyto koloběhy<br />
jsou uzavřené a v rámci jednoho cyklu se prvky vyskytují v různých chemických podobách.<br />
Pro život <strong>na</strong> Zemi jsou nejdůležitější biogeochemické cykly prvků, oz<strong>na</strong>čované<br />
jako makroživiny (v sušině pletiv živých organismů jsou obsaženy víc jak 1 %), mezi které<br />
28
patří vodík (H), uhlík (C), kyslík (O), dusík (N) a fosfor (P).<br />
Cykly jsou trojího typu:<br />
1. koloběh vody v přírodě (hydrologický cyklus), velký a malý,<br />
2. plynný typ koloběhů, kde hlavním zásobníkem je atmosféra. Množství a rozložení prvků<br />
jeví pouze velmi malé nebo žádné změny,<br />
3. sedimentární typ koloběhů, hlavním zásobníkem živin je litosféra, z níž se uvolňují<br />
zvětráváním.<br />
Koloběh vody<br />
Koloběh vody je jedním z nejdůležitějších cyklů. Voda se odpařuje ze zemského povrchu<br />
nebo z hladiny oceánů, moří a vodních toků, následně dochází ke kondenzaci vodní páry,<br />
vzniku oblačnosti a poté se voda vrací <strong>na</strong> zemi ve formě srážek. V <strong>na</strong>šich podmínkách<br />
je celkový roční úhrn srážek 400 až 1200 mm a jsou rozloženy dle ročních období –<br />
jaro 25 %, léto 40 %, podzim 20 % a zima 15 %.<br />
Velký koloběh vody (obrázek 1) <strong>pro</strong>bíhá v rámci celé biosféry a <strong>pro</strong>bíhá mezi oceánem<br />
a pevninou. Z oceánů se odpaří celkem 450 tisíc km 3 vody za rok, přičemž z toho 405 tisíc<br />
km 3 spadne zpět do oceánu ve formě srážek a 45 tisíc km 3 v podobě vodní páry je vzdušným<br />
<strong>pro</strong>uděním přeneseno i <strong>na</strong>d kontinenty. Zde se spojí z pevniny odpařenými 65 tisíc km 3 , takže<br />
<strong>na</strong>d kontinenty tak celkem cirkuluje 110 tisíc km 3 páry za rok, která padá ve formě kapalných<br />
a pevných srážek, nebo kondenzuje <strong>na</strong> povrchu objektů. Ze srážek <strong>na</strong>d pevni<strong>na</strong>mi se 65 tisíc<br />
km 3 vody znovu odpaří a 45 tisíc km 3 za rok směřuje ve formě povrchového<br />
a podpovrchového odtoku zpět k oceánu, nebo se díky vsaku stává součástí podzemních vod,<br />
které mohou také vyvěrat a zúčastnit se povrchového odtoku. Část vody se stává součástí těl<br />
živých organismů nebo tvoří zásoby půdní vody, důležité <strong>pro</strong> život rostlin i živočichů.<br />
29
Obrázek 1: Velký koloběh vody (hodnoty uvedeny v tis. km 3 /rok)<br />
Malý koloběh vody (obrázek 2) <strong>pro</strong>bíhá v rámci krajiny, ekosystému nebo větších<br />
zeměpisných celků (biomů), kterými je výrazně ovlivňován. Zdrojem vody v ekosystému jsou<br />
vertikální (déšť, sníh) a horizontální (rosa, mlha) srážky, v některých případech i přítok.<br />
Srážky jsou zachyceny buď vegetací, kterou jsou absorbovány (intercepce), odpařují<br />
se z povrchu rostlin (záměrné odpařování z listů – transpirace), stékají <strong>na</strong> zem nebo<br />
dopadají přímo <strong>na</strong> půdu, kde se voda vsakuje (infiltrace), odtéká do vodních toků a může<br />
se i částečně odpařovat. Voda vsáklá do půdy, může být kapilární (odčerpávají ji kořeny<br />
rostlin, případně je v povrchové vrstvě půdy odpařová<strong>na</strong>) nebo se připojí k vodě podzemní.<br />
Samovolné odpařování vody z neživých i živých povrchů se <strong>na</strong>zývá evaporace a spolu<br />
s transpirací tvoří evapotranspiraci.<br />
Obrázek 2: Malý koloběh vody<br />
30
Vodní bilance rostlin<br />
Vodní bilance je vztah mezi složkami příjmu, akumulace a výdeje vody <strong>pro</strong> určitý <strong>pro</strong>stor<br />
v daném čase. Příjmovou složkou jsou vertikální a horizontální srážky, povrchový<br />
a podpovrchový přítok, výdajová složka zahrnuje evaporaci (výpar fyzikální), transpiraci<br />
(výpar fyziologický), intercepci.<br />
Vodní bilance živočichů<br />
Je dá<strong>na</strong> příjmovou složkou, kterou tvoří voda v pití a potravě, příjem přes pokožku, ojediněle<br />
voda vytvořená oxidací tuků nebo jiných látek, výdajovou složkou zahrnující ztrátu vody<br />
exkrecí, trusem, transpirací a dýcháním.<br />
Koloběh uhlíku<br />
Uhlík je nejrozšířenějším prvkem živé hmoty, tvoří základ téměř všech organických<br />
sloučenin. V atmosféře je přítomen jako oxid uhličitý (CO 2 ), ve vodě je v rozpustných<br />
uhličitanech (obrázek 3). Oxid uhličitý pohlcují autotrofní organismy, především rostliny<br />
a v <strong>pro</strong>cesu fotosyntézy jej mění <strong>na</strong> sacharidy a bílkoviny, při současném vylučování kyslíku.<br />
V podobě těchto organických látek je zabudován do těl rostlin a následně živočichů, které<br />
ho do atmosféry zpětně uvolňují při respiraci (dýchání), kdy se organické molekuly rozkládají<br />
<strong>na</strong> oxid uhličitý a vodu. Při aerobním rozkladu rostlinné a živočišné biomasy za pomocí hub<br />
a bakterií se organické látky mění také <strong>na</strong> oxid uhličitý, pokud je <strong>pro</strong>středí a<strong>na</strong>erobní, mění<br />
se organické látky <strong>na</strong> methan.<br />
K rozpouštění atmosférického oxidu uhličitého dochází i <strong>na</strong> mořské hladině, kde je pohlcován<br />
fytoplanktonem (zejmé<strong>na</strong> řasami), který ho ukládá ve svých tělech a schránkách.<br />
Při zvětrávání těchto schránek mořských živočichů se uhličitany ukládají <strong>na</strong> dně<br />
<strong>na</strong>př. v podobě vápenců, kde jsou dlouhodobě fixovány.<br />
Uhlík se do <strong>pro</strong>středí uvolňuje také při sopečných erupcích a při spalování fosilních paliv,<br />
jako je uhlí, ropa, zemní plyn, které vznikly dlouhodobou přeměnou zbytků organismů<br />
za pomocí geologických <strong>pro</strong>cesů.<br />
31
Obrázek 3: Koloběh uhlíku<br />
Koloběh kyslíku<br />
Kyslík (O 2 ) je nejdůležitějším biogenním prvkem a je obsažen ve všech sloučeninách<br />
nezbytných <strong>pro</strong> život. Zdrojem kyslíku je atmosféra (obrázek 4), přičemž veškerý<br />
atmosférický kyslík je biologického původu. Je uvolňován zelenými rostli<strong>na</strong>mi<br />
při fotosyntéze za využití oxidu uhličitého a spotřebováván při dýchání živočichů i člověka.<br />
V noci je využíván i při dýchání rostlin za současného uvolňování oxidu uhličitého.<br />
Živočichové, baktérie a nezelené rostliny potřebují kyslík také k disimilačním pochodům<br />
ve svém těle, tedy k rozkladu látek <strong>na</strong>př. glukózy, ze kterých získávají energii potřebnou<br />
<strong>pro</strong> metabolické <strong>pro</strong>cesy.<br />
Ve vodách je hlavním zdrojem kyslíku atmosféra a <strong>pro</strong>ces fotosyntézy. Část kyslíku je také<br />
vázá<strong>na</strong> ve formě uhličitanu vápe<strong>na</strong>tého v hlubinných oceánských sedimentech. Nedostatek<br />
kyslíku může být způsoben dýcháním rostlin a živočichů, rozkladem organické hmoty,<br />
zvýšením teploty vody atd.<br />
Obsah kyslíku je důležitý při hodnocení kvality vody. Míra organického (biologicky<br />
odbouratelného) znečištění ve vodách se stanovuje dle biochemické spotřeby kyslíku<br />
tzv. BSK 5 , což je mikrobiální spotřeba kyslíku za 5 dní při 20 °C.<br />
Fotosyntéza, respirace a disimilace jsou hybnou silou koloběhu kyslíku v biosféře. Přirozený<br />
koloběh ovlivňuje člověk svou činností <strong>na</strong>př. spalováním fosilních paliv, odlesňováním,<br />
emisemi, požáry atd.<br />
32
Obrázek 4: Koloběh kyslíku<br />
Koloběh dusíku<br />
Zdrojem anorganického dusíku je atmosféra (obrázek 5), obsahující 78 % N 2 , ale také sopečná<br />
činnost při které se uvolňují oxidy dusíku a amoniak. Atmosférický dusík (N 2 ) je <strong>pro</strong> rostliny<br />
nepřístupný, do půdy se částečně dostává působením blesku a fotochemickou fixací,<br />
za vzniku dusič<strong>na</strong>nů a dusitanů, ale také činností organismů. Jen málo organismů je schopno<br />
fixovat plynný dusík za pomoci enzymu nitrogenázy, a patří mezi ně:<br />
• symbiotické organismy <strong>na</strong>př. baktérie rodu Rhizobium, žijící v hlízkách <strong>na</strong> kořenech<br />
bobovitých rostlin;<br />
• půdní baktérie <strong>na</strong>př. rodu Azotobacter, které jsou nesymbiotické a vyskytují se volně<br />
v půdě s vyšším obsahem organických látek;<br />
• sinice <strong>na</strong>př. vláknité sinice rodu A<strong>na</strong>bae<strong>na</strong> vyskytující se ve vodě jako součást planktonu<br />
nebo žijící symbioticky s rostli<strong>na</strong>mi (<strong>na</strong>př. s kapradinou rodu Azolla);<br />
• aktinomycety rodu Frankia <strong>na</strong>př. u olší, kde se <strong>na</strong>cházejí v červených chuchvalcích<br />
tzv. hlízkách, které jsou tvořeny zbytnělými kořeny.<br />
Všechny tyto organismy převádějí molekulární dusík <strong>na</strong> organický dusík (NH + 4 ), který<br />
se rychle mineralizuje.<br />
Rostliny získávají dusík z půdy ve formě dusič<strong>na</strong>nů nebo kationtů NH + 4 , které jsou<br />
přeměněny <strong>na</strong> aminokyseliny sloužící k syntéze rostlinných bílkovin, které jsou v potravních<br />
řetězcích přetvářeny <strong>na</strong> bílkoviny živočišné.<br />
33
V dekompoziční části řetězce jsou odumřelé organismy a <strong>pro</strong>dukty metabolismu živočichů<br />
(výkaly a moč) mineralizovány amonizačními bakteriemi a houbami <strong>na</strong> amoniak (NH 3 ),<br />
přičemž ho malá část uniká do atmosféry. Amoniak je dále přes kationty NH + 4 oxidován<br />
nitritačními bakteriemi (Nitrosomas) <strong>na</strong> dusitany (NO - 2 ), které jsou dále v <strong>pro</strong>cesu nitrifikace<br />
nitratačními bakteriemi (Nitrobacter) oxidovány <strong>na</strong> dusič<strong>na</strong>ny (NO - 3 ). Dusič<strong>na</strong>ny mohou být<br />
využity rostli<strong>na</strong>mi jako zdroj N nebo je jejich část (max. 20 %) rozlože<strong>na</strong> působením<br />
denitrifikačních bakterií (<strong>na</strong>př. Pseudomo<strong>na</strong>s) a některých hub při denitrifikaci až <strong>na</strong> plynný<br />
N 2 , který uniká zpět do atmosféry. Část dusič<strong>na</strong>nů je vymyta z půdy a dostává se do řek<br />
a moří (s fosforem způsobují tzv. eutrofizaci vod), kde se usazuje v sedimentech<br />
nebo vstupuje do potravních řetězců. Díky rybožravým ptákům a savcům se dusík dostává<br />
zpět <strong>na</strong> souš v podobě jejich trusu, oz<strong>na</strong>čovaného jako guano.<br />
Koloběh dusíku je také ovlivněn antropogenní činností, jako je používání průmyslových<br />
dusíkatých hnojiv a spalování fosilních paliv. Výsledné sloučeniny pak mohou působit<br />
toxicky <strong>na</strong> řadu organismů včetně člověka.<br />
Obrázek 5: Koloběh dusíku<br />
Koloběh fosforu<br />
Fosfor je ze všech základních biogenních prvků nejméně hojný. Hlavním jeho zdrojem jsou<br />
horniny a oceánské sedimenty, které vznikly v dávných dobách. V zemské kůře je fosfor<br />
34
vázán ve fosfátových nerostech ve formě nerozpustných fosforeč<strong>na</strong>nů vápníku, hořčíku,<br />
železa a hliníku (obrázek 6). Uvolňován je při zvětrávání hornin v podobě rozpustných<br />
sloučenin fosforu, přičemž jejich větší část je vyplave<strong>na</strong> do vodních ekosystémů a pouze<br />
menší část je jich využita suchozemskými rostli<strong>na</strong>mi, které ho ukládají ve svém těle<br />
do organických sloučenin. Potravním řetězcem se postupně dostává až do fáze mineralizace<br />
odumřelé organické hmoty, kde ho bakterie a půdní organismy opět jako anorganický fosfor<br />
zpřístupní rostlinám. Také v podobě živočišných exkrementů se vrací do <strong>pro</strong>středí<br />
v rozpuštěné, <strong>pro</strong> rostliny přístupné, formě.<br />
Odplavené sloučeniny fosforu se postupně usazují <strong>na</strong> dně oceánu a do koloběhu se mohou<br />
opět zapojit až v daleké budoucnosti při <strong>na</strong>dzdvižení d<strong>na</strong> moří a zvětrávání hornin. Z vodního<br />
<strong>pro</strong>středí může být také fosfor vrácen <strong>na</strong> souš v podobě gua<strong>na</strong>, tedy trusu mořských ptáků.<br />
Do přirozeného koloběhu fosforu rušivě zasahuje člověk svou činností, <strong>na</strong>př. hnojením<br />
minerálními hnojivy a používáním fosfátových pracích <strong>pro</strong>středků. Velké množství fosforu<br />
ve vodním <strong>pro</strong>středí způsobuje nežádoucí eutrofizaci vod.<br />
Obrázek 6: Koloběh fosforu<br />
35
1.8 POPULAČNÍ EKOLOGIE<br />
Populace je soubor všech jedinců téhož druhu vyskytujících se v určitém <strong>pro</strong>storu. Zahrnuje<br />
jak dospělce, tak i všech<strong>na</strong> další vývojová stádia včetně vajíček. Jedinci dané populace mohou<br />
v daném <strong>pro</strong>storu spolu komunikovat, volně se pohybovat a rozmnožovat se. Oblast, obývaná<br />
souborem všech populací příslušného druhu, se oz<strong>na</strong>čuje jako areál.<br />
Složení populace<br />
Skladba populace není stálá, ale mění se dle působení vnějších a vnitřních faktorů. Je dá<strong>na</strong><br />
poměrem pohlaví, věkovým a sociálním složením. Poměr pohlaví vyjadřuje podíl samců<br />
a samic v populaci. Někdy mohou jedinci jednoho pohlaví trvale nebo dočasně chybět,<br />
přičemž <strong>pro</strong> růst populace je rozhodující zastoupení samic tzv. sexuální index. Poměr pohlaví<br />
je možné rozdělit <strong>na</strong> primární, který je dán geneticky a vyjadřuje teoretické zastoupení<br />
pohlaví oplozených vajíček v poměru 1:1, sekundární při <strong>na</strong>rození nebo líhnutí jedinců<br />
a terciální u dospělých jedinců, který může být ovlivněn <strong>na</strong>př. různou délkou života<br />
a mortalitou jednotlivých pohlaví.<br />
Další vývoj populace (růst a vyhynutí) ovlivňuje i věková struktura, zejmé<strong>na</strong> to, kolik<br />
jedinců se dožije pohlavní dospělosti. Dle věku rozlišujeme tři skupiny – prere<strong>pro</strong>duktivní<br />
(juvenilní), zahrnující jedince mladé, kteří dosud nedosáhli pohlavní dospělosti, re<strong>pro</strong>duktivní<br />
(adultní), zahrnující jedince schopné rozmnožování a postre<strong>pro</strong>duktivní, zahrnující jedince<br />
staré, neschopné rozmnožování.<br />
Dle zastoupení jednotlivých věkových skupin v tzv. věkových pyramidách (obrázek 7),<br />
můžeme zhodnotit stav a další vývoj populace. U mladé, rozvíjející se populace je největší<br />
zastoupení mladých jedinců, méně dospělých a nejméně starých jedinců (tvar pyramidy).<br />
Stálá, vyvážená populace má skoro stejně velké podíly mladých a dospělých jedinců a malé<br />
množství starých (tvar zvonovitý) a stará, vymírající populace, má málo mladých jedinců<br />
a hodně dospělých a starých (tvar urnovitý).<br />
Sociální struktura je odrazem vnitropopulačních vztahů a souvisí s hierarchickým<br />
postavením (<strong>na</strong>dřazeností a podřazeností) jedinců v rámci populace. Nejdůležitější je u ptáků,<br />
savců, zejmé<strong>na</strong> člověka. Studiem chování živočichů se zabývá etologie.<br />
36
Obrázek 7: Věkové pyramidy<br />
Prostorové rozmístnění jedinců v populaci<br />
Rozmístění (rozptyl, disperze) jedinců v <strong>pro</strong>storu populace může být pravidelné, náhodné<br />
a shloučené. Rozmístění rovnoměrné, pravidelné je nejméně časté, přičemž jedinci jsou<br />
od sebe vzdáleni v pravidelných, stejných vzdálenostech. Objevuje se především u rostlin.<br />
Může být způsobeno silnou konkurencí o některý zdroj (světlo, voda), u živočichů<br />
teritoriálním chováním nebo je <strong>na</strong>stoleno uměle (<strong>na</strong>př. vysazování monokultur v pravidelných<br />
rozestupech).<br />
Rozmístění náhodné není také v přírodě běžné. Objevuje ve stejnorodém <strong>pro</strong>středí u sociálně<br />
nežijících (asociálních) jedinců bez konkurence (<strong>na</strong>př. skladištní škůdci pilousi v obilninách).<br />
U rostlin může být při osídlování nově vytvořených biotopů (<strong>na</strong>př. orná půda ponechaná<br />
ladem).<br />
Rozmístění shloučené je nejčastější, jedinci se shlukují a vytvářejí menší či větší skupinky<br />
rozmístěné pravidelně nebo náhodně. Nastává u sociálně žijících živočichů, v souvislosti<br />
s rozmnožováním, vlivem abiotických, biotických (vnitrodruhovými a mezidruhovými<br />
vztahy) a potravních faktorů.<br />
S rozmístěním jedinců souvisí populační hustota (denzita), která vyjadřuje počet jedinců<br />
(abundanci) <strong>na</strong>cházejících se <strong>na</strong> jednotce plochy (<strong>pro</strong>storu). Velikost populace může být<br />
vyjádře<strong>na</strong> i v jednotkách hmotnosti <strong>na</strong>př. čerstvé biomasy nebo sušiny. Velkou hustotu mají<br />
většinou drobné organismy (<strong>na</strong>př. baktérie, prvoci, hlodavci atd.), malou organismy velké<br />
37
(<strong>na</strong>př. šelmy).<br />
Maximální hustota je dá<strong>na</strong> počtem jedinců, které může biotop za daných podmínek unést<br />
tzv. nosnou kapacitou <strong>pro</strong>středí, kde limitujícími faktory jsou potrava, <strong>pro</strong>stor, teplota, světlo<br />
atd. a minimální hustota je dá<strong>na</strong> nejmenším počtem jedinců nutných k rozmnožování,<br />
ochraně, lovu. Ocitne-li se populace <strong>na</strong> hranici minimální hustoty, je považová<strong>na</strong> za ohrožený<br />
druh a je uvede<strong>na</strong> v Červené knize.<br />
Výkyvy populační hustoty dané <strong>na</strong>růstáním, rychlostí růstu, vymíráním populace a poklesem<br />
početnosti oz<strong>na</strong>čujeme jako populační dy<strong>na</strong>mika.<br />
Růst populace<br />
Rozhodujícími faktory <strong>pro</strong> růst populace jsou mortalita, <strong>na</strong>talita a migralita jedinců. Nejmenší<br />
úmrtnost a množivost mají velké druhy savců a ptáků, <strong>na</strong>opak vysoká je u jedinců s vysokou<br />
<strong>na</strong>talitou <strong>na</strong>př. u některého hmyzu, drobných savců, ryb a obojživelníků. Obvykle se množství<br />
uhynulých jedinců <strong>na</strong>hrazuje jedinci <strong>na</strong>rozenými, takže se populační hustota moc nemění.<br />
Natalita (množivost, porodnost) vyjadřuje schopnost populace <strong>na</strong>růstat a je předpokladem její<br />
existence a růstu. Je dá<strong>na</strong> počtem <strong>na</strong>rozených jedinců za jednotku času. Rozlišujeme <strong>na</strong>talitu<br />
fyziologickou (maximální), což je teoretická, konstantní maximální <strong>pro</strong>dukce potomků<br />
za ideálních podmínek tzv. biologický potenciál populace a <strong>na</strong>talitu ekologickou<br />
(realizovanou), vyjadřující skutečnou, <strong>pro</strong>měnlivou množivost danou konkrétními<br />
podmínkami <strong>pro</strong>středí.<br />
Mortalita (úmrtnost) vyjadřuje úbytek jedinců v populaci v důsledku vymírání. Je dá<strong>na</strong><br />
počtem uhynulých jedinců za určitou dobu. Stejně jako <strong>na</strong>talita se i mortalita dělí<br />
<strong>na</strong> fyziologickou (minimální), což je teoretická, konstantní minimální úmrtnost za ideálních<br />
podmínek a <strong>na</strong> ekologickou (realizovanou), která je <strong>pro</strong>měnlivá, daná skutečnými<br />
podmínkami a je vždy vyšší než fyziologická. Z ekologické mortality vyplývá celková délka<br />
života, jakého se jedinci za daných podmínek mohou dožít.<br />
Migrace (stěhování) je přemísťování různého charakteru <strong>na</strong> různé vzdálenosti. Migrace může<br />
být přemísťování a přebíhání v rámci populace, ale i <strong>na</strong> velké vzdálenosti tzv. periodické tahy.<br />
Může být pasivní, větrem, vodou, jinými živočichy i aktivní, pomocí pohybových orgánů.<br />
Její příčinou může být rozmnožování, potrava, abiotické i biotické (vnitropopulačními)<br />
faktory. Dělí se <strong>na</strong> emigraci, vystěhování z <strong>pro</strong>storu obývaného danou populací a <strong>na</strong> imigraci,<br />
přistěhování do <strong>pro</strong>storu populace. Periodické tahy jsou známy především u ptáků<br />
a u některých druhů ryb <strong>na</strong>př. a<strong>na</strong>dromní ryby (losos obecný, Salmo salar) táhnou ke tření<br />
38
z moře do sladkých vod a katadromní ryby (úhoř říční, Anguilla anguilla) táhnou opačně.<br />
Vzájemný poměr mezi <strong>na</strong>talitou a mortalitou rozhoduje o tom, jestli hustota populace roste<br />
nebo klesá. Rozhodující je, kolik je v populaci samic a kolik jejich potomků samičího pohlaví<br />
bude schopných rozmnožování.<br />
Čistá míra re<strong>pro</strong>dukce (Ro) vyjadřuje míru <strong>na</strong>hrazování uhynulých jedinců a oz<strong>na</strong>čuje<br />
průměrný počet jedinců samičího pohlaví, který se dožije plodného věku, <strong>na</strong>rozeného jedné<br />
samici během jejího života. Pokud se Ro = 1, tak v populaci vy<strong>pro</strong>dukuje 1 samice během<br />
svého života 1 samici, která se dožije pohlavní dospělosti. Jestliže je Ro = 2, tak se početnost<br />
populace v následující generaci zdvojnásobí. Populace roste tím rychleji, čím je v ní více<br />
samic, <strong>na</strong>př. populace s 10 samicemi poroste 10krát rychleji než populace s 1 samicí.<br />
Počet nových jedinců <strong>na</strong> 1 původního jedince za časovou jednotku oz<strong>na</strong>čujeme jako<br />
specifická rychlost růstu populace. Je dá<strong>na</strong> podílem přírůstku a počtem jedinců výchozí<br />
populace za časovou jednotku. V optimálních podmínkách je tato rychlost maximální,<br />
negativním působením faktorů (<strong>pro</strong>stor, potrava) se snižuje.<br />
Forma růstu populace je druhově specifická a její průběh znázorňují tzv. růstové křivky,<br />
které mohou být exponenciální nebo sigmoidální (obrázek 8). Exponenciální křivka je tvaru<br />
písmene J, je méně častá a vyz<strong>na</strong>čuje růst otevřený. U této křivky v počáteční fázi dochází po<br />
pozvolném <strong>na</strong>růstání k prudkému růstu do doby, než je vyčerpán některý zdroj (<strong>na</strong>př. potrava,<br />
úkryty, <strong>pro</strong>stor) nebo zasáhnou sezónní faktory (<strong>na</strong>př. mráz, vysoká teplota, konec<br />
rozmnožování) a růst se zastaví, <strong>pro</strong>tože populace dosáhla tzv. nosné kapacity <strong>pro</strong>středí<br />
(únosnosti), následně dojde k prudkému poklesu <strong>pro</strong>vázenému částečným nebo úplným<br />
zánikem populace <strong>na</strong>př. u jednoletých rostlin nebo živočichů s jednou generací ročně.<br />
Sigmoidální křivka je tvaru písmene S, je častější a vyz<strong>na</strong>čuje růst uzavřený. U této křivky je<br />
v počáteční fázi rychlost růstu malá, poté dochází ke zrychlení a následným působením<br />
konkrétních faktorů se zpomaluje, až se zastaví (<strong>na</strong>př. díky vyčerpání zdrojů, úbytku<br />
<strong>pro</strong>storu). Závěrečnou fází růstu populace je většinou rovnováha, která odpovídá nosné<br />
kapacitě <strong>pro</strong>středí nebo se jí blíží (u regulované populace).<br />
Obě tyto růstové křivky jsou spíše teoretickými modely, ve skutečnosti dochází po dobu růstu<br />
populace k různým odchylkám.<br />
39
Obrázek 8: Růstové křivky<br />
Kolísání početnosti (populační cykly)<br />
Kolísání početnosti je pravidelné či nepravidelné a je dáno způsobem rozmnožování<br />
i biotickými a abiotickými faktory (počasím, potravou, nemocemi, nepřáteli atd.). Projevuje<br />
se u organismů v přírodě i v umělých laboratorních podmínkách, přičemž u některých druhů<br />
se populační hustota mění jen nepatrně, u jiných dochází k prudkým výkyvům.<br />
Pokud dochází ke kolísání v průběhu jednoho roku, jedná se o oscilaci, která se <strong>pro</strong>jevuje<br />
u organismů, jejichž rozmnožování je ovlivněno sezónními změ<strong>na</strong>mi (obrázek 9). Na jaře,<br />
po přezimování bývá hustota populace nízká, v období rozmnožování se zvyšuje (<strong>na</strong>talita<br />
převyšuje mortalitu), <strong>na</strong>růstá až do podzimu, kdy je maximální a přes zimu dojde opět<br />
k redukci počtu jedinců. U druhů, které mají více generací za rok je křivka početnosti<br />
vícevrcholová.<br />
Pokud dochází ke kolísání početnosti v průběhu více let, jedná se o fluktuaci.<br />
Jde o dlouhodobé sledování rozdílů mezi <strong>na</strong>talitou a mortalitou v jednotlivých letech.<br />
Následná křivka je vlnitého průběhu, kde se střídají maxima a minima, přičemž výraznější<br />
kolísání je v jednoduchých, umělých nebo <strong>na</strong>rušených ekosystémech. Sledování faktorů<br />
ovlivňujících fluktuaci má velký výz<strong>na</strong>m u druhů škodících v zemědělství. Velké výkyvy jsou<br />
známé <strong>na</strong>př. u hraboše polního (Microtus arvalis), u kterého dochází celkem v pravidelných<br />
několikaletých intervalech k velkému přemnožení (gradaci), které přesáhne nosnou kapacitu<br />
<strong>pro</strong>středí.<br />
40
Obrázek 9: Kolísání početnosti<br />
Přemnožení jedinců lze znázornit tzv. gradační křivkou, kdy v počáteční fázi (období<br />
latence) je počet jedinců minimální, následně dochází k <strong>na</strong>růstání (<strong>pro</strong>gradace) početnosti<br />
z důvodu dostatku potřebného zdroje (potravy, <strong>pro</strong>storu), přechází do prudkého růstu<br />
(<strong>pro</strong>grese) a kulminuje v podobě gradačního vrcholu. V této fázi velké množství jedinců<br />
vyčerpá zdroje potřebné k životu a následuje prudký pokles (retrogradace) až do minimálních<br />
hodnot.<br />
U některých živočichů se gradace opakují v poměrně pravidelných několikaletých intervalech.<br />
K přemnožování může docházet v kratším intervalu jednou za 3 až 4 roky (<strong>na</strong>př. u hraboše<br />
polního) nebo v delším intervalu jednou za 8 až 10 let (<strong>na</strong>př. u zajíců). V návaznosti<br />
<strong>na</strong> kolísání početnosti menších živočichů, dochází i ke kolísání početnosti jejich predátorů<br />
(<strong>na</strong>př. dravců, šelem) se zpožděním o jeden až více roků.<br />
V souvislosti s přemnožováním dochází k tzv. stresovým jevům, které vznikají uvnitř<br />
populace z důvodu nedostatku potravy, úkrytů, <strong>pro</strong>storu k rozmnožování, zasídlení a jiných<br />
faktorů potřebných <strong>pro</strong> existenci dalších jedinců. Negativní vliv faktorů, spolu<br />
se znečišťováním samotnou populací svými výkaly a odpadky, má za následek větší nervovou<br />
zátěž. Jedinci jsou vystresovaní, podráždění, zvětšují se jim <strong>na</strong>dledvinky, v krvi klesá hladi<strong>na</strong><br />
cukrů a v játrech se odbourává glykogen. Neúměrné agresivní chování přechází v nevratný<br />
stav a zvířata <strong>na</strong>konec umírají za příz<strong>na</strong>ků hypoglykemického šoku (hraboši, zajíci, housenky<br />
gradačních motýlů).<br />
41
Kolísání populační hustoty je ovlivněno působením všech vnějších i vnitřních faktorů. Vliv<br />
abiotických faktorů je známý zejmé<strong>na</strong> u hmyzu, ptáků a savců, kdy <strong>na</strong>př. extrémně vysoké<br />
teploty nebo nedostatečné srážky, zvyšují mortalitu mezi velmi mladými a starými jedinci.<br />
Důležité jsou také jak vztahy mezi populacemi, kdy změny v populační hustotě ovlivňují<br />
jednotlivé potravní úrovně (rostli<strong>na</strong> – býložravec, kořist – predátor, hostitel – parazit),<br />
tak i vztahy uvnitř populací, ovlivňovány vnitrodruhovou konkurencí, kdy v době malé<br />
početnosti jedinců budou upřednostňováni jedinci s vysokou schopností se rozmnožovat<br />
a obráceně.<br />
Populační strategie<br />
Podle rychlosti rozmnožování a schopnosti přežívání tzv. populační strategie rozdělujeme<br />
živočichy <strong>na</strong> R-stratégy a K-stratégy.<br />
R-stratégové (podle specifické rychlosti růstu r) jsou malé velikosti těla, pohlavní dospělosti<br />
dosahují v nízkém věku, jsou krátkověcí, jejich generace se rychle střídají, mívají velký počet<br />
potomků, <strong>pro</strong>tože energii vkládají do rozmnožování a ne do přežití. Jejich populace rychle<br />
<strong>na</strong>růstá a díky vysoké mortalitě i <strong>na</strong>talitě může z<strong>na</strong>čně kolísat. Obývají stanoviště<br />
bez konkurenčních vlivů umožňující rychlý růst, dokáží se rychle přizpůsobit <strong>pro</strong>měnlivým<br />
abiotickým podmínkám, <strong>pro</strong>to se mohou přemnožovat. Do této skupiny patří <strong>na</strong>př. hraboš<br />
polní (Microtus arvalis), potkan (Ratus norvegicus), některé mšice atd.<br />
K-stratégové (podle nosné kapacity <strong>pro</strong>středí K) jsou <strong>na</strong>opak druhy s velkou hmotností těla,<br />
pohlavní dospělosti dosahují v pozdějším věku, jsou dlouhověké, mají menší počet větších<br />
potomků, o které pečují a energii vkládají do přežívání ne do rozmnožování. Jejich populace<br />
roste pomalu, je stálá, s minimálními výkyvy díky nízké <strong>na</strong>talitě a mortalitě, která postihuje<br />
především starší jedince. Obývají stabilní, neměnící se <strong>pro</strong>středí, nové <strong>pro</strong>story osídlují<br />
pomaleji, ale osídlení bývá trvalého charakteru. Do této skupiny patří <strong>na</strong>př. dravci, šelmy,<br />
kopytníci a několik málo druhů hmyzu.<br />
U rostlin se používá složitější klasifikace v rámci populační strategie, která vychází<br />
ze schopnosti rostlin vyrovnávat se s nepříznivými, stresujícími podmínkami způsobenými<br />
nedostatkem nebo <strong>na</strong>dbytkem nějakého zdroje (teplo, voda, světlo, živiny atd.), je dá<strong>na</strong><br />
také různou citlivostí rostlin k ničení či odnímání biomasy <strong>na</strong>př. pastvou, sečením, sklizní<br />
a jejich rozdílnou konkurenceschopností. Dle schopnosti rostlin vyrovnávat se s nepříznivými<br />
vlivy je dělíme <strong>na</strong> R-stratégy, S-stratégy a C-stratégy.<br />
42
R-stratégové (ruderální stratégové) jsou rostliny snášející odnímání biomasy, ale citlivě<br />
reagující <strong>na</strong> stres. Mají velký re<strong>pro</strong>dukční potenciál, rychle klíčí, rostou a tvoří biomasu.<br />
Nevadí jim <strong>na</strong>rušená stanoviště, kde je dostatek zdrojů potřebných k jejich životu<br />
<strong>na</strong>př. ruderální plochy, orná půda. Nejčastěji jsou to druhy jednoleté <strong>na</strong>př. lebeda (Atriplex<br />
spp.), merlík (Chenopodium spp.), mák (Papaver spp.), hořčice (Si<strong>na</strong>pis spp.) apod.<br />
S-stratégové (stres snášející stratégové) jsou rostliny dobře snášející stres, ale špatně<br />
odnímání biomasy. Jsou dlouhověké, mají nízkou re<strong>pro</strong>dukční schopnost, pomalý růst, vývoj<br />
i tvorbu biomasy. U těchto rostlin jsou vytvořeny různé adaptace, <strong>pro</strong>tože se obvykle<br />
vyskytují <strong>na</strong> stanovištích s trvalým nedostatkem určitého zdroje, jako jsou málo úrodné půdy,<br />
slaniska, vřesoviště, rašeliniště. Nejčastěji jsou to druhy vytrvalé jako borůvky (Vaccinium),<br />
vřes obecný (Callu<strong>na</strong> vulgaris) a borovice (Pinus).<br />
C-stratégové (konkurenční stratégové) rostou <strong>na</strong> stanovištích bez stresu a <strong>na</strong>rušování, kde<br />
mají vysokou konkurenční schopnost. Jsou dlouhověcí s rychlým růstem, mohou dosahovat<br />
velkých rozměrů a velké <strong>pro</strong>dukce biomasy. Energii vkládají především do vegetativních<br />
a zásobních orgánů, ne do re<strong>pro</strong>dukce. Zástupci této skupiny jsou <strong>na</strong>př. pýr plazivý (Elytrigia<br />
repens), dub (Quercus), jasan (Fraxinus), buk lesní (Fagus sylvatica).<br />
1.9 MEZIDRUHOVÉ VZTAHY<br />
Dá se říci, že v podstatě žádný druh není schopen izolované existence, mezi jednotlivými<br />
populacemi existuje složitá síť vzájemných vztahů. Tyto vztahy jsou výsledkem<br />
dlouhodobého společného vývoje. Mluvíme o tzv. koevoluci, která z ekologického hlediska<br />
představuje sled opakovaných adaptačních změn <strong>na</strong> straně všech zúčastněných populací.<br />
To z<strong>na</strong>mená, že se jednotlivé populace během vzájemného soužití průběžně přizpůsobují.<br />
Nez<strong>na</strong>mená to, že by se populace vyvíjely od počátku spolu, tyto vztahy mohou průběžně<br />
vznikat a zanikat tak, jak se populace pohybují v <strong>pro</strong>storu. Pokud <strong>na</strong>příklad invazní druh<br />
osídlí nový biotop, dochází ke vzájemným interakcím mezi populacemi stávajícími a tou nově<br />
příchozí a vyvíjí se vzájemné vztahy <strong>na</strong> základě nároků nově se vyskytující populace.<br />
Naopak, pokud dojde k vymizení jedné populace, dochází k <strong>na</strong>rušení stávajících vztahů<br />
a záleží <strong>na</strong> jejich těsnosti. V případě velmi těsného vztahu jsou výrazně ovlivněny i ostatní<br />
populace. Představa, že se jedná o izolovaný vzájemný vztah dvou populací, je zavádějící.<br />
Většinou jde o vzájemné působení a ovlivňování celého komplexu populací. Síť těchto vztahů<br />
43
může být <strong>na</strong>tolik složitá, že je někdy obtížné odhalit roli konkrétní populace a skutečný<br />
výz<strong>na</strong>m se <strong>pro</strong>jeví až při vymizení tohoto článku mozaiky. Tato složitě <strong>pro</strong>vázaná seskupení<br />
populací, která se vyskytují v <strong>pro</strong>středí, oz<strong>na</strong>čujeme jako konsorcia.<br />
Koevoluce <strong>pro</strong>bíhá jako reci<strong>pro</strong>ční evoluční změ<strong>na</strong> s uplatněním zpětné vazby, jako sled<br />
adaptací a <strong>pro</strong>tiadaptací. Z pohledu genetiky dochází ke změně v rámci jednoho genu<br />
u jednoho zúčastněného a to vyvolá změnu genu u druhého zúčastněného v rámci daného<br />
vztahu. Jde o sukcesi genů v čase. Tyto změny se velmi špatně demonstrují, <strong>pro</strong>tože<br />
my vidíme fenotypový <strong>pro</strong>jev, ale už nevíme, které geny jsou za něj zodpovědné.<br />
Z fylogenetického hlediska je možné porov<strong>na</strong>t vývojový strom obou zúčastněných, v případě<br />
hostitele a původce onemocnění vidíme, že se jejich vývoj podobá, když dojde ke změně<br />
u hostitele, následuje změ<strong>na</strong> u původce. Pokud je vidět křížení vývojových linií, pak došlo<br />
k přeskoku původce z jednoho hostitele <strong>na</strong> jiného.<br />
Vztahy mezi populacemi mohou mít pozitivní, negativní nebo neutrální charakter. V případě,<br />
že existují v biotopu dvě populace, které nejsou v žádném vzájemném vztahu, mluvíme<br />
o neutralismu. Jedná se o populace, které mají zcela odlišné ekologické niky, v rámci<br />
biotopu mají tedy rozdílné nároky potravní i <strong>pro</strong>storové. Jde o spíše hypotetické spojení<br />
jako je <strong>na</strong>př. srnec a krtek. Tyto dva druhy nejsou vzájemně přímo ovlivněny žádným<br />
vztahem.<br />
V rámci vztahu můžou být ovlivněny obě populace anebo jen jed<strong>na</strong> z nich. Jednostranné<br />
ovlivnění je typické <strong>pro</strong> komensalismus. Zatímco jed<strong>na</strong> ze zúčastněných populací<br />
má ze vztahu <strong>pro</strong>spěch, druhá není ovlivně<strong>na</strong> ani pozitivně ani negativně. Obdobně může<br />
vypadat i amensalismus, kdy jed<strong>na</strong> populace je ovlivně<strong>na</strong> druhou negativně, zatímco<br />
<strong>pro</strong> druhou se jedná o vztah neutrální, ale v některých případech z něj může mít i užitek.<br />
Příkladem, kdy jed<strong>na</strong> populace získává užitek <strong>na</strong> úkor druhé, může být predace,<br />
parazitizmus nebo herbivorie. Oboustranně užitečný vztah dvou populací je oz<strong>na</strong>čován<br />
jako <strong>pro</strong>tokooperace nebo mutualismus a v případě oboustranně negativního vztahu<br />
mluvíme o konkurenci. Pokud se podíváme <strong>na</strong> jeden živočišný druh, málokdy objevíme<br />
jen jediný vztah, kterého se účastní. Například medozvěstka (Indicator indicator)<br />
je predátorem ve vztahu ke včele, mutualistou ve vztahu k lidem a medojedovi a hnízdním<br />
parazitem ve vztahu k celé řadě ptačích druhů.<br />
V souvislosti s koevolucí je zmiňován tzv. efekt Červené královny (Red Queen effect). Tento<br />
termín pochází z knihy L. Carrolla Za zrcadlem a co tam Alenka <strong>na</strong>šla. V knize říká králov<strong>na</strong><br />
Alence: „Musíš běžet ze všech sil, aby ses udržela <strong>na</strong> místě.“ Podobný je princip koevoluce.<br />
44
Jednotlivé druhy se musí neustále vyvíjet a přizpůsobovat, aby udržely krok s ostatními druhy<br />
v rámci koevoluce. Pěkně to vystihuje věta z knihy autorů Zrzavého, Storcha a Mikulky<br />
Jak se dělá evoluce (2004): „Na počátku byla jemná křehká bylinka, kterou občas někdo<br />
sežral a <strong>na</strong> konci je trnitá a jedovatá obluda, kterou taky občas někdo sežere.“<br />
Efekt Červené královny předpokládá, že vzájemné působení druhů je hlavním mechanismem<br />
evoluce. Hypotéza Court Jester <strong>na</strong>opak předpokládá, že hlavním motorem evoluce jsou náhlé<br />
změny <strong>pro</strong>středí, které otevírají <strong>pro</strong>stor <strong>pro</strong> rychlou adaptivní makroevoluci. Obě tyto<br />
hypotézy nemusí být nutně v rozporu. Ve skutečnosti se zřejmě budou uplatňovat obě,<br />
v různých případech v různé míře.<br />
V rámci koevoluce vztahů existuje několik principů, které tento <strong>pro</strong>ces objasňují. Jedním<br />
z nich je princip závodů ve zbrojení (arms races). Tyto závody ve zbrojení mohou <strong>pro</strong>bíhat<br />
v rámci jednoho druhu nebo mezi dvěma druhy a mohou být asymetrické nebo symetrické.<br />
Závody ve zbrojení mohou končit různě, buď jed<strong>na</strong> stra<strong>na</strong> zvítězí, nebo se ustaví mezi oběma<br />
stra<strong>na</strong>mi rovnováha nebo se závod cyklicky opakuje.<br />
Další je princip života a večeře (life/dinner principle). Pokud se podíváme <strong>na</strong> koevoluci<br />
vztahu lišky a králíka vidíme, že zatímco liška, která neuspěje při lovu králíka, přichází pouze<br />
o „večeři“, králík, který neuspěje při útěku před liškou, přijde o život. Zatímco liška i přes<br />
neúspěch při lovu má stále ještě šanci se zapojit do re<strong>pro</strong>dukce, králík už tuto šanci nemá.<br />
Geny lišky, která je méně úspěšná při lovu, tedy mohou v populaci přetrvávat déle než geny<br />
králíka, který byl liškou uloven. Zde je vidět nerovnost selekčního tlaku ve vztahu predátora<br />
a kořisti.<br />
Další je efekt vzácného nepřítele (rare enemy effect). Pokud se druh v rámci koevoluce<br />
zaměří <strong>na</strong> řešení jednoho <strong>pro</strong>blému, může být zaskočen jiným, který není tak častý<br />
nebo nepředstavuje tak velké ohrožení. Ptáci, kteří jsou parazitováni kukačkou, se soustředí<br />
<strong>na</strong> odlišení podstrčeného vejce, ale už nejsou schopni odlišit kukaččí mládě, které vyseděli.<br />
Kukaččí mládě je v tomto případě „vzácný nepřítel“, <strong>pro</strong>tože u parazitovaných ptáků<br />
se rozvinula schopnost rozpoz<strong>na</strong>t kukaččí vejce, takže šance, že vysedí takovéto vejce je<br />
velmi malá. Proto neinvestují energii do odlišení mláděte, spoléhají <strong>na</strong> to, že podstrčené vejce<br />
odliší a <strong>na</strong>víc hrozí nebezpečí, že by mohli omylem zavrhnout své vlastní mládě. Naopak<br />
některé druhy nejsou schopny rozpoz<strong>na</strong>t „svého vzácného přítele“. Příkladem může být vztah<br />
housenky modráska, mravenců a parazitické vosy. Housenka modráska parazituje uvnitř<br />
mraveniště, dá se ale říci, že vzácně. Parazitická vosa klade vajíčka do housenky modráska,<br />
45
a <strong>pro</strong>tože je vzácný modrásek, je vzácná i vosa a přestože je zbavuje jejich parazita, mravenci<br />
ji nejsou schopni rozlišit jako svého přítele.<br />
Amensalismus, alelopatie<br />
O amensalismu mluvíme v případě, že jed<strong>na</strong> populace vylučuje do <strong>pro</strong>středí látku nebo látky,<br />
které negativně ovlivňují druhou populaci. Může se jed<strong>na</strong>t o cíleně <strong>pro</strong>dukovanou toxickou<br />
nebo inhibičně působící látku, ale může jít i o pouhý odpadní <strong>pro</strong>dukt metabolismu. Tato látka<br />
nebo směs látek působí <strong>na</strong> druhou populaci tím, že potlačuje její růst a rozmnožování<br />
nebo může být i příčinou jejího zániku. Zatímco druhá populace je vždy ovlivně<strong>na</strong> negativně,<br />
první populace může, ale nemusí mít ze vztahu užitek. Záleží <strong>na</strong> tom zda by byla přítomností<br />
druhé populace limitová<strong>na</strong> anebo se jejich nároky <strong>na</strong> zdroje liší. Pojem amensalismus<br />
je používán v případě vztahu živočichů, <strong>pro</strong> rostliny je používán termín alelopatie.<br />
Typickým příkladem alelopatie je vztah trnovníku akátu (Robinia pseudoaccacia) a ostatních<br />
rostlin. Trnovník vylučuje svými kořeny do půdy látky, které inhibují růst ostatních rostlin.<br />
Pokud se tedy podíváme pod trnovník akát, uvidíme minimální nebo spíše žádný rostlinný<br />
půdní kryt, půda pod tímto stromem bude více méně holá. Obdobně se chová i <strong>na</strong>př. ořešák<br />
královský (Juglans regia). Tyto látky vylučované rostli<strong>na</strong>mi se obecně oz<strong>na</strong>čují<br />
jako alelopatika. Řadíme sem i látky vylučované některými druhy plísní spíše známější<br />
jako antibiotika.<br />
Predace<br />
Mluvíme-li o predaci, máme <strong>na</strong> mysli spotřebovávání jednoho živého organismu (kořisti)<br />
jiným organismem (kořistníkem, predátorem). Existují dvě klasifikace predace. První<br />
je založe<strong>na</strong> <strong>na</strong> taxonomii – masožravci konzumují živočichy, býložravci rostliny a všežravci<br />
obojí. Druhá klasifikace je oz<strong>na</strong>čová<strong>na</strong> jako funkční a zde jsou predátoři rozděleni <strong>na</strong> pravé<br />
predátory, spásače, parazitoidy a parazity. Toto rozdělení může být občas lehce matoucí,<br />
<strong>pro</strong>tože ne vždy koresponduje se vžitými představami o tom kdo je predátor, kdo parazit<br />
a kdo spásač. Praví predátoři svou kořist zabíjí a během svého života zabijí větší počet<br />
jedinců. Svou kořist většinou konzumují celou. Do této kategorie spadá větši<strong>na</strong> masožravců,<br />
se kterými si pojem predátor spojujeme nejčastěji. Je to <strong>na</strong>př. štika, gepard, ale také slunéčko<br />
sedmitečné, masožravé rostliny a dokonce i zrnožraví hlodavci a mravenci nebo velryby<br />
požírající plankton. Spásači většinou konzumují z každého jedince (kořisti) jen část, jejich<br />
působení <strong>na</strong> kořist je <strong>pro</strong>měnlivé, ale jen zřídka má za následek smrt kořisti. Do této kategorie<br />
46
patří velcí býložravci, ale překvapivě je možné sem zařadit i krevsající mouchy nebo pijavice.<br />
Paraziti jsou v některých ohledech podobní spásačům – konzumují jen část své kořisti<br />
a málokdy jsou příčinou její smrti. Na rozdíl od spásačů jsou však se svým hostitelem v těsné<br />
vazbě a během svého života se soustřeďují <strong>na</strong> jednoho nebo několik málo jedinců. Mezi<br />
typické parazity řadíme <strong>na</strong>př. tasemnice, viry, žlabatky, které vytvářejí <strong>na</strong> rostlině hálky,<br />
ale také některé býložravce, jako třeba mšice, které získávají šťávu z omezeného počtu rostlin,<br />
nebo housenky některých motýlů, které jsou svým vývojem vázány dokonce jen <strong>na</strong> jedinou<br />
rostlinu. Parazitoidi jsou specifickou skupinou zahrnující hmyz převážně z řádu<br />
Hymenoptera a dále Diptera. Dospělci žijí volně, vajíčka kladou dovnitř jiného hmyzu event.<br />
pavouků a stinek nebo do jejich blízkosti. Larvální stádium se pak vyvíjí uvnitř těla hostitele<br />
nebo <strong>na</strong> jeho povrchu a postupně jej konzumuje až do té míry, že před zakuklením způsobí<br />
jeho smrt. Stejně jako parazit je tedy i parazitoid těsně spjat s jedním hostitelským jedincem,<br />
stejně jako spásači a paraziti nezpůsobí okamžitou smrt, ale v konečném důsledku svého<br />
hostitele usmrtí tak jako predátor. Překvapivě se nejedná o zanedbatelnou malou skupinku<br />
živočichů, jak by se mohlo zdát, ale vzhledem k početnosti hmyzu představují parazitoidi<br />
dle některých autorů až 25 % všech živočichů <strong>na</strong> Zemi. Nejznámější parazitoidi patří<br />
do čeledí lumkovitých a lumčíkovitých (řád blanokřídlí) a kuklicovitých (řád dvoukřídlí).<br />
Praví predátoři<br />
Koevoluce vztahu predátor – kořist představuje „závody ve zbrojení“. Predátor neustále<br />
vylepšuje své schopnosti získat kořist (smysly, rychlost, mimikry umožňující nepozorované<br />
přiblížení).<br />
Někteří predátoři sází <strong>na</strong> rychlost, patří sem <strong>na</strong>př. sokol, který je při střemhlavém letu schopen<br />
dosáhnout rychlosti okolo 200 km/h, gepard je <strong>na</strong> krátkou vzdálenost schopen běžet rychlostí<br />
až 120 km/h. Někteří predátoři sázejí spíše <strong>na</strong> taktiku, útočí ze zálohy nebo loví<br />
v organizovaných skupinách. Typickým lovcem ze zálohy je <strong>na</strong>př. rys ostrovid, který <strong>na</strong> svou<br />
kořist číhá <strong>na</strong> vyvýšeném místě nebo třeba štika obecná, která stojí nehnutě ve vodním sloupci<br />
skrytá mezi rostli<strong>na</strong>mi maskovaná svislými tmavými pruhy a odtud vyráží za kořistí<br />
s použitím silného ocasu a dozadu posunuté hřbetní a řitní ploutve. Lov v dobře organizované<br />
smečce je strategií vlka, ale setkáváme se s ním třeba i u delfínů, kteří udržují hejno ryb<br />
<strong>na</strong> jednom místě u hladiny a průběžně loví z tohoto hej<strong>na</strong> jednotlivé ryby. Je dokonce známa<br />
skupi<strong>na</strong> delfínů, kteří vyvinuli taktiku, kdy pomocí vlny <strong>na</strong>ženou hejno ryb <strong>na</strong> břeh a tam je<br />
následně sesbírají.<br />
47
Někteří predátoři svou kořist lákají <strong>na</strong> náv<strong>na</strong>du, hlubinná ryba ďas mořský používá k tomuto<br />
účelu jakousi udičku se světlem <strong>na</strong> konci, želva kajmanka dravá zase leží nehnutě <strong>na</strong> dně<br />
s otevřenou tlamou a jediné čím pohybuje je červovitý výběžek <strong>na</strong> jejím jazyku. Masožravé<br />
rostliny jsou vybaveny nejrůznějšími pastmi od lepivých trichomů ros<strong>na</strong>tek přes čelisťovité<br />
pasti mucholapek až po nádržky s trávicí tekutinou u láčkovek. Někteří predátoři používají<br />
maskování, mořská ryba odranec doko<strong>na</strong>le splývá se dnem, <strong>na</strong> kterém leží, <strong>pro</strong>tože vypadá<br />
jako řasami porostlý balvan, zmije zakrslá z Namibijské pouště se zase zahrabává do písku<br />
a jediné co je z ní vidět jsou její <strong>na</strong>vrch hlavy posazené oči. Větši<strong>na</strong> predátorů má výrazně<br />
vyvinutý jeden nebo více smyslů, u dravých ptáků je to zrak, u sov zase sluch, chřestýši mají<br />
<strong>na</strong> hlavě termočivné jamky, které jim umožňují <strong>na</strong>jít a sledovat kořist. Krtek má výrazně<br />
vyvinutý čich. Netopýři zase využívají při lovu, ale i při orientaci v <strong>pro</strong>storu echolokaci.<br />
Kořist <strong>na</strong>opak zdoko<strong>na</strong>luje své ochranné mechanismy (rychlost, mimikry, ochra<strong>na</strong> povrchu<br />
těla, chemická ochra<strong>na</strong>, sdružování se do skupin atd.). Gazely jsou častou kořistí geparda,<br />
který vyniká svou rychlostí. I ony jsou velmi rychlé, ale ne tak jako jejich soupeř.<br />
Kompenzují to tedy schopností rychle měnit směr. Stejnou strategii má třeba i zajíc. Velmi<br />
oblíbenou taktikou je seskupování se do velkých skupin, u<strong>pro</strong>střed davu se totiž jednotlivec<br />
ztratí. Tuto taktiku využívá řada ptáků a savců nebo drobnějších ryb. Typickým příkladem<br />
jsou velká africká stáda migrujících pakoňů a zeber, ale stejně tak to platí <strong>pro</strong> sysly, špačky<br />
nebo třeba tetry neonové. Některé druhy se v davu pouze ukrývají jako <strong>na</strong>př. sardinky, jiné<br />
jsou schopny i organizovaného odporu, pižmoni obývající severské lesy jsou schopni odolávat<br />
i útoku smečky vlků. Dospělí jedinci vytvoří kruhový útvar uvnitř kterého se <strong>na</strong>chází mláďata<br />
a otočeni hlavou vně odráží útoky vlků. Některé druhy volí taktiku splynutí s <strong>pro</strong>středím.<br />
Najít strašilku sedící <strong>na</strong> keři nebo můru <strong>na</strong> kmeni stromu může být <strong>pro</strong>blém i <strong>pro</strong> zkušeného<br />
lovce. Jinou strategii volí třeba pestřenka, která za použití kombi<strong>na</strong>ce žlutých a černých pruhů<br />
<strong>na</strong> těle předstírá, že je vosa. Někteří hadi v nebezpečí upadají do stavu strnulosti,<br />
kdy předstírají smrt, jeden druh to dokonce dovedl k takové doko<strong>na</strong>losti, že <strong>pro</strong>dukuje<br />
i mrtvolný zápach, který má predátora přesvědčit o tom, že už rozhodně není vhodný<br />
ke konzumaci. Ryba čtverzubec se v případě ohrožení <strong>na</strong>foukne a <strong>na</strong> jejím těle se vztyčí<br />
drobné ostny, takže predátor buď není schopen rybu pozřít a nebo je následně odrazen ostny.<br />
Pomocí ostnů se bráni také ježek a dikobraz, ale třeba i okoun říční nebo koljuška tříostná.<br />
Vliv predace <strong>na</strong> početnost populací predátora a kořisti může být různý. Jednou z variant je,<br />
že populace predátora zůstává více méně stabilní bez ohledu <strong>na</strong> velikost populace kořisti.<br />
K tomuto dochází, pokud je početnost populace predátora limitová<strong>na</strong> nějakým dalším<br />
48
faktorem jako je <strong>na</strong>př. teritorialita nebo omezená možnost hnízdění a velikost populace kořisti<br />
není rozhodující, <strong>pro</strong>tože predátor není potravní specialista a je schopen konzumovat náhradní<br />
kořist. Druhou možností je situace kdy predátor udržuje více méně stabilní hustotu populace<br />
kořisti. Potřebu predátora kryje nárůst populace kořisti anebo kombinuje více druhů kořisti.<br />
Toto může fungovat, pokud jsou obě populace nebo alespoň populace predátora udržovány<br />
ještě nějakým dalším faktorem. Může dojít k velmi s<strong>na</strong>dnému <strong>na</strong>rušení této rovnováhy. Další<br />
velmi častou situací je vztah, kdy početnost predátora s určitým zpožděním kopíruje kolísání<br />
početnosti kořisti. Predátor je v tomto případě těsně vázán <strong>na</strong> jeden druh kořisti, velikost<br />
populace kořisti pak bývá ovlivňová<strong>na</strong> dalšími faktory. Typickým příkladem je početnost<br />
populace lišky polární a lumíka severského nebo sovy pálené a hraboše polního.<br />
Herbivorie<br />
Koevoluce vztahu spásač – rostli<strong>na</strong> je v mnoha směrech podobná koevoluci vztahu predátor –<br />
kořist. Ačkoliv může rostli<strong>na</strong> <strong>na</strong> první pohled vypadat bezbranně, není to tak úplně pravda.<br />
Není sice schopná před spásačem uniknout, nicméně rozhodně není pasivní. I zde se jedná<br />
o „závody ve zbrojení“ jen v mnohem nenápadnější formě. Rostliny se chrání tvorbou<br />
nejrůznějších útvarů <strong>na</strong> svém povrchu, trny počí<strong>na</strong>je a žlaz<strong>na</strong>tými a žahavými trichomy<br />
konče, zvýšeným zastoupením nestravitelných složek (celulóza, lignin). Spásači <strong>na</strong> tuto výzvu<br />
odpovídají tvorbou vrstev<strong>na</strong>tého rohovatějícího epitelu v dutině ústní a trvale dorůstajícími<br />
zuby. Některé druhy rostlin <strong>pro</strong>dukují ve svých pletivech látky, které mají spásače odpudit<br />
svou chutí nebo zápachem nebo jsou dokonce toxické.<br />
Africká akácie se brání spásání tím, že opatřila své větvičky mohutnými trny a její větve<br />
s listy se <strong>na</strong>chází ve větší výšce než kam je schop<strong>na</strong> větši<strong>na</strong> afrických býložravců dosáhnout.<br />
Než doroste do těchto rozměrů, mohou ji spásat nejrůznější druhy včetně maličkého dik dika.<br />
Když ale odolá náporu spásačů a doroste do patřičné výšky, už se <strong>na</strong> její lístky téměř nikdo<br />
nedostane, přestane tedy vytvářet trny. Její výška však není žádný <strong>pro</strong>blém <strong>pro</strong> žirafu, která<br />
je vybave<strong>na</strong> dlouhým krkem a dlouhým jazykem, s jehož pomocí je schop<strong>na</strong> otrhat listy<br />
akácie. Ještě radikálnější postup volí slon, který <strong>pro</strong>stě akácii vyvrátí i s kořeny<br />
a pak ji bez námahy zkonzumuje.<br />
Tapír jihoamerický si vytvořil zajímavou strategii ochrany před toxickými látkami<br />
v rostlinách. Konzumuje z každé rostliny pouze malé množství, takže obsah toxické látky,<br />
kterou pozře, nikdy nedosáhne dávky, která by ho mohla ohrozit. Kromě toho ještě<br />
49
konzumuje jíl, který je schopný část toxinů <strong>na</strong> sebe <strong>na</strong>vázat, takže nedojde k jejich vstřebání<br />
z trávicího traktu.<br />
Intenzivní spásání má výrazný vliv <strong>na</strong> druhové složení. Některé rostlinné druhy snáší spásání<br />
velmi špatně, postupem času z porostu vymizí a <strong>na</strong>hradí je druhy, které <strong>na</strong>opak spásání snáší<br />
lépe. Opačná situace <strong>na</strong>stane, pokud z <strong>pro</strong>středí býložravci (zejmé<strong>na</strong> ti velcí) vymizí.<br />
Parazitizmus a patogenie<br />
Jako parazita můžeme oz<strong>na</strong>čit organismus, který získává živiny od jednoho hostitele<br />
nebo od několika málo hostitelů. Tento organismus je s hostitelem v těsném spojení<br />
a <strong>na</strong> rozdíl od komensála <strong>na</strong> svého hostitele působí negativně, i když někdy jen za určitých<br />
podmínek (oslabení hostitele, velký počet parazitů). Parazity je možno rozdělit<br />
<strong>na</strong> mikroparazity a makroparazity. Mikroparaziti se vyz<strong>na</strong>čují tím, že se rozmnožují přímo<br />
v těle hostitele, nejčastěji uvnitř buněk. Mezi typické mikroparazity patří viry a bakterie,<br />
ale i někteří prvoci jako je Trypanosoma, původce spavé nemoci a Plasmodium, původce<br />
malárie. Přenos z jednoho hostitele <strong>na</strong> druhého může být buď <strong>pro</strong>střednictvím vektora (jiného<br />
organismu, nejčastěji členovce, jako je klíště, komár atd.) nebo bez účasti jiného organismu.<br />
Mezi makroparazity jsou řazeny organismy, které vytváří <strong>na</strong>kažlivá stádia, pomocí kterých<br />
jsou šířeny <strong>na</strong> další hostitele, žijí <strong>na</strong> povrchu těla hostitele, v tělních dutinách<br />
nebo v mezibuněčném <strong>pro</strong>storu. Patří sem <strong>na</strong>příklad hlístice, vrtejši, tasemnice, blechy,<br />
ale i houby. I makroparaziti jsou přenášeni buď přímo nebo <strong>pro</strong>střednictvím vektora<br />
nebo mezihostitele. V případě rostlinných makroparazitů rozlišujeme holoparazity, kteří<br />
nemají chlorofyl a nejsou schopni fotosyntézy, veškeré živiny i vodu odebírají hostitelské<br />
rostlině a hemiparazity, kteří fotosyntetizují, ale jsou <strong>na</strong>pojeni <strong>na</strong> cévní systém hostitelské<br />
rostliny a odebírají jí vodu a minerální živiny. Příkladem holoparazita jsou zárazy (Orobanche<br />
sp.), hemiparazit je <strong>na</strong>př. jmelí bílé (Viscum album). Další možné rozdělení parazitů je podle<br />
toho zda způsobují smrt hostitele a jsou následně schopni žít <strong>na</strong> mrtvém hostiteli (nekrotrofní<br />
paraziti) a nebo <strong>pro</strong> ně smrt hostitele z<strong>na</strong>mená konec aktivní fáze života a mrtvý hostitel je<br />
<strong>pro</strong> ně neobyvatelný (biotrofní paraziti). Nekrotrofní paraziti jako je <strong>na</strong>př. bzučivka (Lucilia<br />
cupri<strong>na</strong>), která klade vajíčka <strong>na</strong> živého hostitele, ale následkem působení larev může dojít<br />
k jeho úhynu, se po smrti hostitele stávají detritovory. Nekrotrofní paraziti rostlin způsobují<br />
odumření části rostliny, která je pak substrátem <strong>pro</strong> jejich růst, zatímco zbytek rostliny žije<br />
dál. Nekrotrofní paraziti jsou tedy <strong>na</strong> přechodu mezi parazity a detritovory, ale o<strong>pro</strong>ti<br />
50
detritovorům jsou zvýhodněni, <strong>pro</strong>tože jsou schopni svého hostitele nebo jeho část sami<br />
usmrtit a jsou u zdroje živin jako první.<br />
Specifickým typem parazitizmu je hnízdní parazitizmus. I zde parazit využívá jednoho nebo<br />
několik hostitelů, způsobuje jim ztrátu, ale nezpůsobuje smrt. Téměř výhradně se hnízdní<br />
parazitizmus vyskytuje u ptáků. Vyjímkou je sumcovitá ryba (Synodontis multipunctatus)<br />
jejíž jikry se vyvíjí v ústních vacích cichlid společně s jejich jikrami. Po vylíhnutí se mladí<br />
sumci živí potěrem hostitele. S hnízdním parazitizmem se můžeme setkat i v rámci jednoho<br />
druhu. Některé kachny kromě vajec do vlastního hnízda snesou i několik vajec do hnízd<br />
okolo hnízdících kachen. Kachňata jsou ale více méně soběstačná, takže hostiteli v podstatě<br />
nevzniká výraznější škoda. Většinou je hnízdní parazitizmus mezidruhový, k typickým<br />
hnízdním parazitům patří kukačky, vlhovci, ale i některé pěnkavy a jeden druh kachny. Ptáci<br />
kladou do hnízda hostitele většinou jedno vejce a často jedno vejce hostitele odstraní,<br />
aby snížili riziko, že si vyššího počtu vajec hostitel všimne. U části hnízdních parazitů vylíhlý<br />
pták odstraní z hnízda vejce nebo ptáčata hostitele. Vejce jsou často barevně, velikostně<br />
a tvarově přizpůsobe<strong>na</strong> hostiteli. Někteří hostitelé jsou schopni rozpoz<strong>na</strong>t podstrčené vejce<br />
a mohou ho poškodit nebo snůšku opustí, jiní hostitelé <strong>na</strong>opak nejsou vejce parazita ve svém<br />
hnízdě schopni odhalit. Pokud pěstouni opustí mládě, není to z důvodu odlišného vzhledu,<br />
ale spíše díky odlišnému chování nebo delšímu období setrvání <strong>na</strong> hnízdě. Asi nejznámějším<br />
příkladem hnízdního parazita je kukačka obecná (Cuculus canorus), která klade vejce<br />
do hnízd několika druhů pěvců <strong>na</strong>př. rákosníka obecného (Acrocephalus scirpaceus),<br />
rákosníka <strong>pro</strong>užkovaného (Acrocephalus schoenobaenus), lindušky luční (Anthus pratensis),<br />
pěvušky modré (Prunella modularis), červenky obecné (Erithaceus rubecula), konopky<br />
obecné (Carduelis can<strong>na</strong>bi<strong>na</strong>). Zajímavé je, že konkrétní samice kukačky se specializují<br />
<strong>na</strong> konkrétní druh hostitele a do jeho hnízda kladou mimetická vejce, která jsou barvou,<br />
tvarem a velikostí velmi podobná vejcím daného hostitele. Jak je možné, že v rámci jednoho<br />
živočišného druhu existuje taková variabilita ve vzhledu vajec Jednou z hypotéz bylo,<br />
že kukačka obecná není jeden druh, ale soubor více geneticky odlišných <strong>na</strong>vzájem<br />
se nekřížících, ale vzhledově totožných druhů (tzv. kryptických druhů). V současné době<br />
se má za to, že geny, kódující vzhled vajec, se <strong>na</strong>chází <strong>na</strong> pohlavním chromozomu W samic<br />
(pozn. u ptáků se u samců <strong>na</strong>chází dva pohlavní chromozomy Z a u samic je jeden<br />
chromozom Z a jeden W). Při a<strong>na</strong>lýze jaderné DNA nebyly mezi jedinci kukačky obecné<br />
zjištěny výz<strong>na</strong>mné rozdíly, ale byly zjištěny rozdíly v mitochondriální DNA u jednotlivých<br />
ekologických poddruhů. Tyto ekologické poddruhy vznikaly v průběhu evoluce opakovaně,<br />
51
takže některé samice jsou <strong>na</strong> svého hostitele adaptovány lépe, <strong>pro</strong>tože se začaly adaptovat<br />
dříve a jejich vejce jsou tedy podobnější vejci hostitele, než je tomu u samiček, jejichž předek<br />
(samičí) se začal specializovat <strong>na</strong> tohoto hostitele později. Hostitel se samozřejmě predaci<br />
brání. Jed<strong>na</strong>k se s<strong>na</strong>ží své hnízdo ukrývat, ale také hnízdo aktivně brání před dospělým<br />
parazitem a s<strong>na</strong>ží se rozpoz<strong>na</strong>t cizí vejce. Rákosník často hnízdo s kukaččím mládětem opustí,<br />
ale není to <strong>pro</strong>to, že by odlišil obří mládě podle vzhledu, ale kukačka se vyvíjí déle než malý<br />
rákosník, takže rákosníci opouští hnízdo s mládětem, když už jim péče o něj připadá příliš<br />
dlouhá. Aby kukačka zabránila <strong>na</strong>rušení vejce hostitelem, je její vejce výrazně pevnější<br />
než vejce jiných ptáků stejné velikosti. To ovšem z<strong>na</strong>mená, že mládě kukačky musí vy<strong>na</strong>ložit<br />
mnohem větší úsilí, aby se vylíhlo. Některé druhy kukaček trestají pěstouny, kteří odstraní<br />
podstrčené vejce, tím, že zlikvidují celou jejich snůšku. V případě druhé snůšky už hostitelé<br />
vejce nezlikvidují, i když ho rozliší od vajec vlastních. Zajímavý příklad hnízdního<br />
parazitizmu <strong>na</strong>jdeme u amerických vlhovců. Vlhovec velký (Molothrus oryzivorus) klade<br />
svá vejce do hnízd několika jiných, v koloniích hnízdících, vlhovců. Ti velmi často hnízdí<br />
v blízkosti vosích nebo včelích hnízd, což jim poskytuje ochranu před predátory. Kromě<br />
predátorů je však hlavní příčinou mortality mláďat vlhovců <strong>na</strong>padení podkožními střečky.<br />
Pokud je hnízdo umístěno v blízkosti hnízda včel nebo vos, je výskyt střečků vzácný.<br />
Překvapivě je mláďata pěstounů schopen před střečky ochránit i podstrčený vlhovec velký,<br />
který z nich obírá vajíčka a larvy střečků. To mláďata ani jejich rodiče, dospělí pěstouni,<br />
neumí. Paradoxně jsou tedy hostitelé parazitovaní vlhovcem velkým re<strong>pro</strong>dukčně úspěšnější<br />
než ti neparazitovaní.<br />
Dalším specifickým typem parazitizmu je potravní parazitizmus nebo také<br />
kleptoparazitizmus. Jedná se o situaci, kdy jeden jedinec odebírá potravu jinému. Potravní<br />
parazitizmus může <strong>pro</strong>bíhat jako mezidruhový nebo vnitrodruhový vztah. V případě<br />
mezidruhového kleptoparazitizmu se většinou jedná o blízce příbuzné druhy. Příkladem<br />
vnitrodruhového kleptoparazitizmu je vztah dospělých ústřičníků a mláďat. Dospělí ptáci umí<br />
otvírat lastury mušlí, mladí ptáci nemají dostatek síly a zkušeností, takže jsou dočasně<br />
odkázáni <strong>na</strong> dospělé ptáky. S mezidruhovým kleptoparazitizmem se často setkáme<br />
<strong>na</strong>př. u mořských ptáků. Typickým příkladem jsou fregatky nebo chaluhy příživné, které<br />
odebírají potravu menším ptákům, nejčastěji terejům, <strong>na</strong> které doráží tak dlouho, až je přinutí<br />
jejich kořist pustit. Mezi savci se s kleptoparazitizmem setkáme <strong>na</strong>př. u hyen, které odebírají<br />
kořist psům hyenovitým. Mezi bezobratlými patří ke kleptoparazitům třeba drobný pavouk<br />
Argyrodes flavescens, který krade kořist v síti mnohem většího pavouka Nephila pilipes.<br />
52
Komenzalizmus<br />
Jako komenzalizmus oz<strong>na</strong>čujeme vztah, kdy jed<strong>na</strong> populace má výhody ze soužití s druhou<br />
populací, aniž by jí škodila nebo ji negativně ovlivňovala. Jedná se především o vztahy<br />
potravní nebo o sdílení <strong>pro</strong>storu. Tyto vztahy rozdělujeme do čtyř skupin:<br />
a) synekie – drobný živočich se drží v blízkosti velkého živočicha, který mu poskytuje svou<br />
velikostí ochranu (drobní pěvci hnízdící v blízkosti velkých dravců – orlů, kteří je sami<br />
neloví). Například straka modrá (Cyanopica cyanus) hnízdí v Japonsku v blízkosti hnízd<br />
krahujců menších (Accipiter gularis). Využívají agresivity těchto dravců, kteří jsou<br />
schopni zah<strong>na</strong>t i mnohem větší predátory jako je vrá<strong>na</strong> hrubozobá (Corvus<br />
macrorhynchos), která je nejčastějším predátorem stračích hnízd. Aby straky mohly<br />
využívat tuto ochranu, synchronizují svou dobu hnízdění s hnízděním krahujců. Krahujec<br />
sice výjimečně straku uloví, ale výhody tohoto soužití toto riziko výrazně převyšují.<br />
Podobně náš holub hřivnáč (Columba palumbus) vyhledává <strong>pro</strong> hnízdění místo v blízkosti<br />
hnízdícího páru ostřížů lesních (Falco subbuteo), dokonce si vybírá ten nejagresivnější pár<br />
a i zde se občas stává jejich obětí.<br />
b) parekie – drobní živočichové žijící v hnízdech ptáků, savců nebo sociálně žijícího hmyzu<br />
(drabčík žijící v mraveništi),<br />
c) epiekie – jedinec jednoho druhu žije <strong>na</strong> povrchu těla jiného druhu (neparazitické druhy<br />
roztočů, moli žijící v srsti lenochoda), v případě rostlin se tento vztah oz<strong>na</strong>čuje<br />
jako epifytizmus (v <strong>na</strong>šich podmínkách zejmé<strong>na</strong> lišejníky, řasy a některé kapradiny,<br />
v tropech jsou to bromelie a orchideje),<br />
d) entekie – jedinci jednoho druhu žijí uvnitř těla jiného druhu (rybky z čeledi jehličkovitých<br />
žijící uvnitř těla sumýše, měňavka ve střevě). V případě, že jeden druh aktivně odnímá<br />
potravu jinému, tak jako je to třeba v případě fregatek nebo chaluh příživných, nejedná<br />
se o komenzalismus, ale o tzv. potravní parazitizmus.<br />
Mutualizmus<br />
O mutualizmu mluvíme v případě, že se dvě populace <strong>na</strong>vzájem ovlivňují kladně. Může<br />
se jed<strong>na</strong>t o volnější vztah, který není <strong>pro</strong> existenci zúčastněných bezpodmínečně nutný.<br />
Tato volnější fakultativní forma bývá oz<strong>na</strong>čová<strong>na</strong> jako <strong>pro</strong>tokooperace. Jako příklad<br />
je možné uvést třeba vztah kraba poustevníčka (Pagurus prideauxi) a sasanky Adamsia<br />
palliata. Krab poustevníček si s oblibou umisťuje <strong>na</strong> ulitu, kterou obývá, jednu nebo více<br />
sasanek mořských. Dělá to z toho důvodu, že sasanky jsou opatřeny žahavými chapadélky<br />
53
a poskytují mu ochranu před případnými predátory. Pro sasanky je <strong>na</strong>opak výhodné, že jsou<br />
přichyceny <strong>na</strong> ulitě, <strong>pro</strong>tože za normálních okolností jsou trvale přisedlé <strong>na</strong> jednom místě,<br />
zatímco <strong>na</strong> ulitě kraba poustevníčka mají možnost, i když jen pasivně, měnit stanoviště<br />
a získat lepší přístup k potravě. Těsnější je vztah rybek čističů a jejich „zákazníků“. Rybky<br />
z čeledi sapínovitých se shromažďují <strong>na</strong> útesu a vytváří jakousi čistící stanici, do které<br />
připlouvají ryby, aby byly zbaveny zevních parazitů. Sapíni tak získávají potravu a zákazníci<br />
se zbavují parazitů. Když byly z části útesu <strong>na</strong> Bahamách odstraněny všechny rybky čističi,<br />
<strong>pro</strong>jevilo se to výskytem kožních onemocnění u jejich zákazníků a dokonce to po nějaké době<br />
vedlo k poklesu jejich počtů.<br />
V případě mutualizmu už se jedná o obligátní oboustranně pozitivní vztah kdy jed<strong>na</strong><br />
nebo obě strany jsou <strong>na</strong> tomto soužití bezpodmínečně závislé. Volnější je vztah africké<br />
medozvěstky křiklavé (Indicator indicator) a medojeda kapského (Mellivora capensis).<br />
Medozvěstka, pták z řádu šplhavců, čeledi medozvěstkovitých, <strong>na</strong>jde včelí hnízdo, ale není<br />
schop<strong>na</strong> se do něj dostat, takže svým křikem <strong>na</strong> hnízdo upozorní medojeda, šelmu z čeledi<br />
lasicovitých. Ten je schopen hnízdo vyhrabat a rozbít, ale není schopen ho bez pomoci<br />
medozvěstky <strong>na</strong>jít. Jeho hlavním cílem je med a včelí larvy, část larev a vosk zůstává<br />
<strong>pro</strong> medozvěstku. Nicméně v současné době někteří vědci pochybují o skutečné existenci<br />
tohoto vztahu. Prokázaný je vztah medozvěstky a některých afrických kmenů jako jsou lidé<br />
kmene Bora<strong>na</strong> ve východní Africe nebo Křováci v Kalahari. Ti pak nechávají medozvěstce<br />
část medu jako dík za pomoc při hledání hnízda.<br />
Někdy je vztah <strong>na</strong>opak tak úzký a zúčastněné populace jsou <strong>na</strong>tolik specializované,<br />
že paradoxně dochází k ohrožení jejich existence právě z tohoto důvodu. Příkladem úzké<br />
specializace je vztah modráska černoskvrnného (Maculinea arion), mravence Myrmica<br />
sabuleti nebo scabrinodis a různých druhů mateřídoušek. Modrásek klade vajíčka<br />
<strong>na</strong> nerozvinutá květenství mateřídoušky, vylíhlé housenky se v první fázi života živí pouze<br />
touto rostlinou. Pokud je <strong>na</strong>kladeno více vajíček, u housenek se <strong>pro</strong>jevuje kanibalizmus<br />
a zůstává jen jed<strong>na</strong>. Následně ve 4. instaru rostlinu opouští a jsou objeveny mravenci, které<br />
lákají pomocí výměšků s obsahem cukrů a aminokyselin. Ti si je odnáší do svého mraveniště<br />
do části, kde jsou odchovávány mravenčí larvy. Zde se housenky, které tvarem těla<br />
<strong>na</strong>podobují mravenčí larvy, živí těmito larvami. V mraveništi se i kuklí, přezimují<br />
zde a opouští ho <strong>na</strong> jaře a celý cyklus se opakuje. Jed<strong>na</strong> housenka zkonzumuje více<br />
než 200 larev mravenců, takže pokud je v mraveništi více housenek, mohou je úplně<br />
zlikvidovat a následně mohou uhynout v důsledku absence potravy. Tento vztah, oz<strong>na</strong>čovaný<br />
54
jako obligátní myrmekofile, je už spíše přechodem mezi mutualizmem a parazitizmem,<br />
některé jiné druhy modrásků jsou fakultativně myrmekofilní a jejich vztah s mravenci<br />
není tak těsný. Modrásek černoskvrnný patří ke kriticky ohroženým druhům a <strong>na</strong> některých<br />
místech už byl vyhuben a to z důvodu <strong>na</strong><strong>pro</strong>sté závislosti <strong>na</strong> stanovišti s výskytem<br />
mateřídoušek a výše zmíněných druhů mravenců.<br />
Široké spektrum mutualistických vztahů představuje spojení obratlovců, ale i bezobratlých<br />
a mikroorganismů v jejich trávicím traktu. Typickým příkladem je bachorová mikroflóra.<br />
Přežvýkavci jsou vybaveni předžaludky, z nichž největší bachor je osídlen hustou populací<br />
mikroorganismů (bakterií a prvoků). Potrava přežvýkavců je z velké části tvoře<strong>na</strong> celulózou<br />
a dalšími druhy vlákniny, které nejsou schopni svými enzymy trávit. Tráví je právě<br />
<strong>pro</strong>střednictvím bakterií přítomných v bachorovém obsahu. Existuje zde celá řada druhů<br />
bakterií (téměř výhradně obligátně a<strong>na</strong>erobních) využívající různé živiny <strong>na</strong>cházející<br />
se v bachorovém obsahu. Prvoci v bachoru se živí bakteriemi a někteří požírají i jiné prvoky.<br />
Počet mikroorganismů neustále <strong>na</strong>růstá a současně se jich průběžně část posunuje dále<br />
do slezu a do střeva, kde představují mimo jiné nejvýz<strong>na</strong>mnější zdroj <strong>pro</strong>teinů.<br />
Mikroorganismy tedy získávají tímto způsobem stálý zdroj potravy a přežvýkavec získává<br />
z potravy živiny, které by <strong>pro</strong> něj bez mikroorganismů byly nevyužitelné. Obdobný vztah<br />
je i ve slepém střevě koně nebo zajícovců a některých hlodavců nebo ve střevě termitů.<br />
Za nejtěsnější formu mutualizmu je považová<strong>na</strong> endosymbióza původně <strong>pro</strong>karyotických<br />
buněk, která podle některých teorií v konečném důsledku dala vznik mitochondriím<br />
nebo chloroplastům a eukaryotickým buňkám.<br />
Není možné se <strong>na</strong> mutualistický vztah dívat jako <strong>na</strong> vztah pouze dvou populací, většinou jsou<br />
do vztahu zahrnuty i další populace, které jsou zdrojem potravy, konkurenty nebo predátory<br />
jedné ze zúčastněných populací. Obecně lze rozdělit principy mutualizmu do šesti skupin:<br />
a) zabránění predace – jeden účastník vztahu chrání druhého před jeho predátorem,<br />
b) zvýšení dostupnosti kořisti nebo zdroje potravy – jeden účastník vztahu us<strong>na</strong>dňuje<br />
druhému přístup k potravě,<br />
c) likvidace predátora – kořistí jednoho účastníka vztahu je predátor druhého účastníka,<br />
d) zvýšení konkurenceschopnosti – jeden účastník vztahu zvýhodňuje druhého o<strong>pro</strong>ti<br />
jeho konkurentům,<br />
e) zvýšení vitality – jeden účastník vztahu se podílí <strong>na</strong> zlepšení zdravotního stavu druhého,<br />
f) likvidace konkurenta – jeden účastník vztahu je predátorem konkurenta druhého<br />
účastníka.<br />
55
Převážná větši<strong>na</strong> mutualistických vztahů je spíše fakultativní, to z<strong>na</strong>mená, že při vymizení<br />
jedné populace by alespoň část druhé populace byla schop<strong>na</strong> přežít. Obligátní vztahy jsou<br />
častější ve stabilnějších podmínkách, jako jsou tropy, kde je menší riziko změny,<br />
která by byla příčinou vyhynutí populací. Jedním z mála příkladů obligátního vztahu v oblasti<br />
mírného pásma je vztah modráska a mravence.<br />
Mezidruhová konkurence<br />
Jedná se o negativní vztah druhů, které obývají stejné <strong>pro</strong>středí a využívají stejné zdroje (mají<br />
tedy stejnou nebo velmi podobnou ekologickou niku). Někteří autoři uvádí, že mezidruhová<br />
konkurence je jedním z nevýz<strong>na</strong>mnějších biotických faktorů ovlivňujících selekční tlak<br />
<strong>na</strong> organismy a druhovou rozmanitost. Na rozdíl od predace nebo parazitizmu, kde není<br />
<strong>pro</strong>blém tento vztah <strong>pro</strong>kázat a popsat <strong>na</strong>př. efekt početnosti populace kořisti <strong>na</strong> populaci<br />
predátora nebo vliv parazita <strong>na</strong> hostitele, v případě konkurence a mutualizmu je často velmi<br />
obtížné určit už samotnou existenci tohoto vztahu. To je důvod, <strong>pro</strong>č někteří autoři <strong>na</strong>opak<br />
zpochybňují výsledky terénních sledování a pokusů i samotný výz<strong>na</strong>m této interakce<br />
a tak zatím není jasné, jak velkou roli mezidruhová konkurence v <strong>pro</strong>cesu evoluce hraje.<br />
Pro popis mezidruhové konkurence jsou využívány matematické modely (nejznámější<br />
je Lotka-Voltera). Toto matematické modelování umožňuje výrazné zjednodušení<br />
zkoumaného vztahu, není však v rámci něj možné postihnout všechny faktory, které výsledek<br />
interakce ovlivňují v reálném <strong>pro</strong>středí.<br />
Konkurenci můžeme rozdělit <strong>na</strong> exploatační a interferenční, často se však ve vztahu<br />
<strong>pro</strong>jevují v různém poměru současně obě formy. Exploatační konkurence je formou<br />
konkurenčního vztahu, kdy dochází k odčerpávání zdrojů, jejichž množství je limitované<br />
a tím je limitovaná i existence druhů, které jsou <strong>na</strong> něm závislé. S touto formou se setkáváme<br />
u rostlin, ale i u živočichů, pokud je zdroj dostupný v omezeném množství. Interferenční<br />
konkurence představuje přímou interakci konkurentů. S touto formou se velmi často<br />
setkáváme u živočichů, kteří brání své teritorium, které de facto rovněž představuje početně<br />
limitovaný zdroj, ale dochází k ní i u přisedlých organismů, <strong>pro</strong>tože rovněž vhodná místa<br />
k přichycení jsou svým počtem omezená. Konkurenční vztah může být symetrický,<br />
to z<strong>na</strong>mená, že oba druhy jsou stejně úspěšné a jejich síly jsou vyrov<strong>na</strong>né, nebo asymetrický.<br />
V takovém případě je jeden z účastníků vztahu silnější než druhý. V krajním případě dochází<br />
k tomu, že zatímco jeden účastník vztahu je druhým velmi nepříznivě ovlivněn, ten druhý<br />
není ovlivněn prvním vůbec. Pro takovouto situaci se používá termín amensalismus.<br />
56
Výsledkem vztahu může být koexistence obou druhů, konkurenční vyloučení nebo rozrůznění<br />
nik. Ke koexistenci dochází, pokud je konkurence mezi jedinci stejného druhu výz<strong>na</strong>mnější<br />
než konkurence mezidruhová. Koexistence je možná pokud silnější soupeř umožní slabšímu<br />
existenci realizované niky. Základní nika představuje soubor podmínek a zdrojů umožňující<br />
existenci životaschopné populace a v plném rozsahu je populaci k dispozici v případě,<br />
že zde není žádný konkurent.<br />
O<strong>pro</strong>ti tomu realizovaná nika je užší soubor, který je slabšímu druhu ponechán silnějším<br />
druhem, který mu v rámci konkurence znemožní část jeho základní niky využívat. Pokud<br />
silnější soupeř znemožní slabšímu existenci realizované niky, znemožní mu tím existenci<br />
jako takovou a dochází ke konkurenčnímu vyloučení tohoto slabšího soupeře. Nejen samotný<br />
konkurenční vztah ovlivňuje konečný výsledek, ale rovněž podmínky <strong>pro</strong>středí mohou mít<br />
velký vliv <strong>na</strong> výsledek interakce. Pokud jsou podmínky <strong>pro</strong>středí <strong>pro</strong>měnlivé a střídají<br />
se periody, kdy je jeden nebo druhý konkurent lépe adaptován a tedy zvýhodněn o<strong>pro</strong>ti svému<br />
soupeři, může být výsledkem koexistence konkurentů a to i v případě, že je jeden z nich<br />
výrazně silnější než druhý. Podobně může působit i predace dvou konkurenčních druhů<br />
společným predátorem. Jednou z možností, kterou mohou dva druhy, které si vzájemně<br />
konkurují, vyřešit tento <strong>pro</strong>blém, je rozrůznění ekologických nik. Druhy, které původně<br />
využívaly stejné zdroje a obývaly stejné <strong>pro</strong>středí, se postupem času adaptují <strong>na</strong> rozdílné<br />
zdroje a tím dojde k vymizení konkurenčního vztahu. Příkladem mohou být Darwinovy<br />
pěnkavy <strong>na</strong> Galapágách. Ty během několika generací změnily své potravní zvyklosti,<br />
aby byly schopny využít omezené zdroje potravy a zamezily konkurenci. Obdobná situace<br />
je popisová<strong>na</strong> u evropských druhů sýkor. Aktuálním příkladem mezidruhové konkurence<br />
je vztah mezi veverkou obecnou (Sciurus vulgaris) a veverkou popelavou (S. carolinensis).<br />
Veverka popelavá byla introduková<strong>na</strong> <strong>na</strong> Britské ostrovy, kde se postupem času v list<strong>na</strong>tých<br />
lesích rozšířila a vytlačila původní veverku obecnou, která je o polovinu menší. Veverka<br />
popelavá tráví 80 % času <strong>na</strong> zemi, v list<strong>na</strong>tých lesích je tedy výrazně efektivnější ve shánění<br />
potravy a <strong>na</strong> podzim je schop<strong>na</strong> zvýšit svou hmotnost o 20 %. O<strong>pro</strong>ti tomu veverka obecná<br />
tráví <strong>na</strong> zemi pouze 33% času a během podzimu zvýší svou hmotnost jen o asi 10 %.<br />
Výsledkem je vyšší mortalita mláďat i dospělých veverek obecných během zimy. Rovněž<br />
při fragmentaci souvislých lesních porostů nemůže veverka obecná v důsledku <strong>na</strong>rušení<br />
souvislosti korun stromů hledat nové teritorium, zatímco <strong>pro</strong> převážně po zemi se pohybující<br />
veverku popelavou to není <strong>pro</strong>blém. Veverka obecná tedy není schop<strong>na</strong> veverce popelavé<br />
konkurovat, v současnosti se tedy vyskytuje pouze v oblastech s jehlič<strong>na</strong>tými porosty,<br />
57
ve kterých jí není schop<strong>na</strong> veverka popelavá tak výrazně ovlivnit. Rovněž se zvažuje<br />
možnost, že k mizení veverky obecné přispívá infekce parapoxvirem, ke kterému nejsou<br />
veverky popelavé tak citlivé a <strong>pro</strong>bíhá u nich bezpříz<strong>na</strong>kově <strong>na</strong> rozdíl od veverky obecné.<br />
Kompetice vnitrodruhová<br />
Nejen mezi jedinci různých druhů, ale i mezi jedinci stejného druhu dochází k celé řadě<br />
interakcí, které mohou mít pozitivní i negativní charakter. To je ovlivněno zejmé<strong>na</strong> hustotou<br />
populace, dostupností zdrojů a pohyblivostí jedinců. Vztahy, kterých se účastní živočichové,<br />
jsou složitější než vztahy <strong>na</strong>př. u rostlin a to i z důvodu jejich vyšší míry pohyblivosti.<br />
Komunikace mezi jednotlivci umožňuje předávání informací a existenci celé řady vztahů<br />
uvnitř populace. Mechanismus vzájemné komunikace se realizuje <strong>pro</strong>střednictvím optických<br />
(postoje, mimika), chemických (pachové z<strong>na</strong>čky) nebo akustických signálů (ptačí zpěv).<br />
Jedinci jednoho druhu mají v podstatě shodné požadavky <strong>na</strong> zdroje a <strong>pro</strong>středí. V případě<br />
vyšší hustoty populace, omezení zdrojů nebo obojího dochází k překročení nosné kapacity<br />
<strong>pro</strong>středí a výsledkem je vnitrodruhová konkurence. Stejně jako u konkurence mezidruhové<br />
se může jed<strong>na</strong>t o konkurenci exploatační, kdy dva jedinci jednoho druhu spolu nejsou<br />
v přímé interakci, ale oba odčerpávají jeden zdroj. Tento typ konkurence je možný v případě,<br />
že je daný zdroj dostupný v omezeném množství. Druhým typem je interferenční<br />
konkurence, kdy dochází k přímé konfrontaci mezi jednotlivci jednoho druhu. Jeden jedinec<br />
zabrání jinému v přístupu do části biotopu a znemožní mu využívat zdroje v něm. Typickým<br />
příkladem jsou živočichové, kteří si brání své teritorium. Jako teritorium se oz<strong>na</strong>čuje <strong>pro</strong>stor,<br />
který si jednotlivec nebo skupi<strong>na</strong> jednotlivců hájí před ostatními jedinci stejného druhu.<br />
V rámci vztahů mezi těmito jedinci jedné populace pozorujeme tzv. teritoriální chování.<br />
Jedinci jednoho druhu mají obdobné požadavky <strong>na</strong> zdroje a také mnoho společných<br />
základních rysů, ale v rámci populace existují rozdíly mezi jednotlivými jedinci, takže pokud<br />
dojde k soupeření o zdroje, získají je jedinci určitým způsobem zvýhodnění, lépe<br />
přizpůsobení. Konkurence tedy může přispět k posílení populace, <strong>pro</strong>tože z důvodu<br />
omezených zdrojů se slabší jedinci neúčastní re<strong>pro</strong>dukce nebo se v ní uplatňují jen omezeně.<br />
Tyto individuální rozdíly mezi jednotlivci jsou příčinou asymetrické konkurence.<br />
U živočichů hraje v asymetrii často roli věk a samotná teritorialita je častou formou<br />
asymetrické vnitrodruhové konkurence. Jedná se o, svým způsobem o „extrémní“, verzi<br />
asymetrické konkurence, <strong>pro</strong>tože v rámci populace jsou jen dvě skupiny a to držitelé teritoria<br />
a ti, kteří teritorium nemají. Ti se většinou neúčastní re<strong>pro</strong>dukce a nepřispívají tak k dalším<br />
58
generacím. Držitel teritoria musí vy<strong>na</strong>ložit energii <strong>pro</strong> získání a udržení teritoria. Získává<br />
větší <strong>pro</strong>stor, který mu umožňuje uniknout predaci, přístup ke zdrojům anebo získává<br />
možnost účastnit se re<strong>pro</strong>dukce.<br />
1.10 INTRODUKCE A REINTRODUKCE<br />
Introdukce<br />
Zavádění druhů rostlin a živočichů do <strong>pro</strong>středí, kde se původně nevyskytovaly, se <strong>na</strong>zývá<br />
introdukce. Může být záměrná, umělá, <strong>pro</strong>vedená člověkem nebo náhodná, přirozená.<br />
Náhodné zavlečení <strong>na</strong>př. s kulturními rostli<strong>na</strong>mi, se zvířaty, potravi<strong>na</strong>mi a surovi<strong>na</strong>mi pomocí<br />
dopravních <strong>pro</strong>středků se oz<strong>na</strong>čuje jako introdukce pasivní. Pasivně se šíří hlavně drobné<br />
a nenápadné druhy <strong>na</strong>př. hmyz, komunikacemi a vodní dopravou i větší živočichové<br />
(hlodavci). Některé introdukce mohou být zaviněny únikem chovných zvířat z klecí a farem<br />
<strong>na</strong>př. norek americký (Mustela vison), psík mývalovitý (Nyctereutes <strong>pro</strong>cyonoides) a mýval<br />
severní (Procyon lotor).<br />
Introdukce je úspěšná, pokud se zaváděný druh dostane do obdobného <strong>pro</strong>středí, ze kterého<br />
vycházel a dokáže se dobře přizpůsobit (aklimatizovat) novým podmínkám (chorobám,<br />
parazitům atd.). Proto mnoho druhů z Asie a Severní Ameriky <strong>na</strong>šlo v <strong>na</strong>ší republice díky<br />
obdobnému klimatu optimální životní podmínky. Z Asie <strong>na</strong>př. amur bílý (Ctenopharyngodon<br />
idella), tolstolobik bílý (Hypophthalmichthys molitrix), bažant obecný (Phasianus colchicus),<br />
daněk skvrnitý (Dama dama) aj. a ze Severní Ameriky pstruh duhový (Oncorhynchus<br />
mykiss), ondatra pižmová (Ondatra zibethicus) aj. Pro některé, především teplotně náročné<br />
druhy, musí člověk vytvořit vhodné podmínky uměle <strong>na</strong>př. ve svých obydlích<br />
nebo sklenících.<br />
V České republice je velká část (40 %) rostlinných druhů introdukovaných. U živočichů<br />
je z celkového počtu 66 druhů ryb nepůvodních 14 (21 %) druhů, u savců z 81 druhů 13<br />
(16 %) a ze skupiny ptáků, kteří hnízdí <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území, je ze 190 druhů 5 (3 %)<br />
nepůvodních.<br />
Důvody introdukce<br />
Člověk úmyslně introdukuje nové druhy z důvodu zvýšení <strong>pro</strong>dukce (<strong>na</strong>př. masa, surovin,<br />
kožešin), zvětšení druhové rozmanitosti (diverzity) původních ekosystémů, <strong>pro</strong> výzkumné<br />
59
a vědecké účely, z estetického důvodu (<strong>na</strong>př. okrasné rostliny, motýli, brouci, obojživelníci,<br />
plazi) nebo možnosti využití jejich vlastností jako náhradu za domácí druh<br />
<strong>na</strong>př. při rekultivacích nebo v oblastech s velkým imisním znečištěním.<br />
S dobrým hospodářským výsledkem byli introdukováni <strong>na</strong>př. bažanti, jeleni, mufloni a daňci.<br />
Z kulturních rostlin jsou nepůvodními brambor, rajče, kukuřice, různé druhy zeleniny<br />
a okrasných rostlin.<br />
Problémy spojené s introdukcí<br />
Při čerpání stejných životních potřeb z téhož <strong>pro</strong>storu mohou vznikat mezi původními<br />
a nepůvodními druhy různé mezidruhové vztahy. Introdukovaný druh může <strong>na</strong> novém<br />
stanovišti působit pozitivně <strong>na</strong>př. lilek brambor (Solanum tuberosum), douglaska tisolistá<br />
(Pseudotsuga menziesii) nebo může svému okolí škodit svým rychlým množením<br />
a vytlačováním původní populace, případně z důvodu absence výz<strong>na</strong>mných přirozených<br />
nepřátel. Takové druhy se stanou invazivními a díky jejich dobré aklimatizaci se začnou<br />
samovolně a nekontrolovaně šířit a přemnožovat. Známý je příklad velkého přemnožení<br />
králíků v Austrálii v roce 1878, které způsobilo škody chovatelům ovcí. K omezení populace<br />
byla pak využita virová nákaza myxomatóza, která výrazně redukovala početnost<br />
jak v Austrálii, tak i neúmyslně v Evropě. V České republice se stal invazivním druhem rak<br />
bahenní (Astacus leptodactylus), který během krátké doby vytlačil původní druh raka říčního<br />
(A. astacus), podobně je tomu i u severoamerických druhů raků signálních (Pacifastacus<br />
leniusculus) a pruhovaných (Orconectes limosus), kteří jsou nositeli onemocnění račího moru,<br />
<strong>na</strong> které čeští raci hynou. Vážné následky mělo i velké rozšíření zmíněné ondatry pižmové<br />
(Ondatra zibethicus), která způsobila škody <strong>na</strong> rybách a hloubením nor porušila břehy<br />
a rybniční stavby.<br />
Z dřevin má u nás největší plošné zastoupení introdukovaný, invazivní druh trnovník akát<br />
(Robinia pseudoacacia), který měl původně sloužit k zalesňování holin, dále smrk pichlavý<br />
(Picea pungens) odolný k imisím, borovice černá (Pinus nigra) a dub červený (Quercus<br />
rubra) z důvodu dobré adaptability, již zmíněná douglaska tisolistá (Pseudotsuga menziesii)<br />
typická vysokou <strong>pro</strong>dukcí dřeva a modřín opadavý (Larix decidua), který je <strong>na</strong> většině <strong>na</strong>šeho<br />
území nepůvodní.<br />
I některé zavlečené druhy se staly vážnými škůdci, <strong>na</strong>př. mandelinka bramborová<br />
(Leptinotarsa decemlineata) v Evropě nebo z Evropy do Ameriky zavlečená bekyně<br />
velkohlavá (Lymantria dispar) a bekyně zlatořitná (Eu<strong>pro</strong>ctis chrysorrhoea).<br />
60
Rozdělení dle původu a období introdukce<br />
Druhy původní <strong>na</strong>zýváme autochtonní, apofyty a druhy nepůvodní, zavlečené oz<strong>na</strong>čujeme<br />
jako alochtonní, antropofyty. Antropofyty se dále dělí <strong>na</strong> úmyslně introdukované druhy<br />
hemerofyty (okrasné rostliny, zeleni<strong>na</strong>, ovoce) a neúmyslně zavlečené a zdomácnělé druhy,<br />
mezi které patří především různé zplanělé okrasné rostliny a plevelné druhy <strong>na</strong>zývané<br />
xenofyty.<br />
Podle období introdukce dělíme druhy <strong>na</strong> zavlečené v období po příchodu neolitického<br />
zemědělce do konce 15. století (před objevením Ameriky) <strong>na</strong> tzv. archeofyty, mezi které patří<br />
polní plevele <strong>na</strong>př. koukol polní (Agrostemma githago), chrpa modrá (Centaurea cyanus),<br />
mák vlčí (Papaver rhoeas) i setý (P. somniferum), máta rolní (Mentha arvensis), oves hluchý<br />
(Ave<strong>na</strong> fatua) a rostliny zavlečené po objevení Ameriky tzv. neofyty. Zatímco archeofyty<br />
jsou v současné době díky změnám kulturních a přírodních podmínek <strong>na</strong> ústupu a patří mezi<br />
kriticky ohrožené druhy, tak mezi neofyty patří druhy invazivní, vytlačující druhy původní<br />
vegetace.<br />
Mezi <strong>na</strong>še nej<strong>pro</strong>blematičtější invazivní neofyty patří bolševník velkolepý (Heracleum<br />
mantegazzianum), křídlatka japonská (Reynoutria japonica), netýkavka žláz<strong>na</strong>tá (Impatiens<br />
glandulifera) a vodní mor ka<strong>na</strong>dský (Elodea ca<strong>na</strong>dnesis).<br />
Bolševník velkolepý pochází z Kavkazu a je to dvou až víceletá rostli<strong>na</strong>, která dorůstá<br />
až 5 metrů a jeho bílé květenství může dosahovat i půl metru v průměru. Šíří se podél cest<br />
a vodních toků. Osídluje jak ruderální, tak i vlhká a <strong>na</strong> živiny bohatá stanoviště, <strong>na</strong> kterých<br />
vytlačuje (vytvořením souvislého porostu) původní druhy. Rozmnožuje se semeny, která jsou<br />
přenáše<strong>na</strong> především větrem a vodou. Vzrostlé rostliny jsou <strong>pro</strong> většinu býložravců i parazitů<br />
nestravitelné. Likviduje se mechanickým odstraňováním nebo postřiky. Látky, které obsahuje,<br />
dráždí lidskou kůži, způsobují vyrážky a puchýře.<br />
Křídlatka japonská pochází z východní Asie a je to vytrvalá, rychle rostoucí rostli<strong>na</strong><br />
dosahující výšky okolo 2 metrů. Rozmnožuje se pomocí odlomených oddenků, seme<strong>na</strong><br />
<strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území většinou nedozrají. Vyskytuje se většinou <strong>na</strong> vlhkých, kyselých půdách,<br />
nečastěji v blízkosti vodních toků, lidských sídel a podél komunikací, kde snižuje viditelnost.<br />
Kvůli hluboko kořenícím oddenkům se špatně odstraňuje a vytváří tak ne<strong>pro</strong>stupné porosty,<br />
které vytlačují původní vegetaci. Také její kořeny a rozkládající se listy <strong>pro</strong>dukují látky, které<br />
61
znemožňují růst jiných rostlin v okolí (tzv. alelopatie). Likviduje se mechanickým<br />
odstraňováním nebo chemickými postřiky, které se musí několikrát opakovat.<br />
V budoucnu je možné, že se díky vysoké <strong>pro</strong>dukci biomasy bude využívat jako obnovitelný<br />
zdroj energie. Jejích oddenků se využívá v asijské medicíně <strong>na</strong> nehojící se rány a <strong>pro</strong>ti<br />
rakovině tlustého střeva a žaludku.<br />
Netýkavka žláz<strong>na</strong>tá pochází z Himaláje, do Evropy se začala šířit jako okrasná, medonosná<br />
letnička. Vysoká je 1 až 2,5 metru, má růžové okvětní lístky, které u stonku přechází do barvy<br />
purpurové. Kvete od července do říj<strong>na</strong>. Je rozšíře<strong>na</strong> <strong>na</strong> okrajích lesa, podél cest a potoků,<br />
jako plevel <strong>na</strong> mýtinách a pasekách. Preferuje stanoviště s výživnou, neutrální půdou,<br />
s průměrnou vlhkostí a s dostatkem světla. Rozmnožuje se semeny, která jsou ukryta<br />
v praskajících dlouhých tobolkách. Rychle obsazuje a zcela mění nová stanoviště, kde vytváří<br />
ne<strong>pro</strong>stupné porosty.<br />
Vodní mor ka<strong>na</strong>dský pochází ze Severní Ameriky a je to vytrvalá sladkovodní rostli<strong>na</strong>, která<br />
má několik metrů dlouhé lodyhy kořenící ve dně nebo se volně vznášející. Roste ve stojatých<br />
a mírně tekoucích vodách, ve kterých může vytěsnit ostatní rostliny. V poslední době jeho<br />
rozšíření mírně ustupuje. Používá se i jako akvarijní rostli<strong>na</strong>, ale hůře snáší vysoké teploty.<br />
V poslední době je možným rizikem i pěstování energetických plodin, <strong>na</strong>příklad šťovíku<br />
či různých kultivarů (mezidruhových hybridů) topolu, které se mohou v budoucnu invazivně<br />
rozšiřovat.<br />
Reintrodukce<br />
Reintrodukce (repatriace) je opětovné vysazení a znovuzavádění druhů do <strong>pro</strong>středí,<br />
kde se původně vyskytovaly, ale vymizely. Zahrnuje úmyslný odchov jedinců potřebného<br />
druhu v zajetí (<strong>na</strong>př. zoologických zahradách, přírodních rezervacích atd.), případně<br />
odchycení jedinců z volné přírody a následné vypuštění do míst, kde žily. S<strong>na</strong>hou je posílit<br />
nebo obnovit populaci druhu <strong>na</strong> určitém místě nebo celkově v přírodě.<br />
Reintrodukce je <strong>pro</strong>vádě<strong>na</strong> především u druhů kriticky ohrožených. Ve světě, je <strong>pro</strong>vádě<strong>na</strong><br />
<strong>na</strong>příklad obnova populace kondorů kalifornských (Gymnogyps californianus) v Severní<br />
Americe, rysů ostrovidů (Lynx lynx) ve Švýcarsku, koně Převalského (Equus przewalskii)<br />
v Mongolsku, <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území populace vydry říční (Lutra lutra), bobra evropského (Castor<br />
62
fiber), dropa velkého (Otis tarda), tetřeva hlušce (Tetrao urogallus), sokola stěhovavého<br />
(Falco peregrinus), raroha velkého (Falco cherrug), raka říčního (Astacus astacus) a střevle<br />
potoční (Phoxinus phoxinus).<br />
Problémy spojené s reintrodukcí<br />
Reintrodukce je časově náročná a ekonomicky nákladná operace, přičemž výsledek je nejistý.<br />
Dle dosavadního pozorování se pohybuje její úspěšnost pouze <strong>na</strong> 11 % a je ovlivně<strong>na</strong><br />
množstvím vysazených jedinců, stejnorodostí <strong>pro</strong>středí, vysokou <strong>na</strong>talitou<br />
a konkurenceschopností jedinců. Ohrožené druhy odchované v zajetí by měly být<br />
životaschopné, soběstačné (v obstarávání potravy, <strong>na</strong>lezení úkrytu, orientaci v <strong>pro</strong>středí,<br />
soužití s jinými druhy), schopné zvládnout přesun a aklimatizaci v novém <strong>pro</strong>středí. Je třeba<br />
dbát <strong>na</strong> to, že jedinci daného druhu chovaného v zajetí mohou přenášet nemoci, které jim<br />
nevadí, ale jsou nebezpečné <strong>pro</strong> jejich volně žijící příbuzné. Izolace mezi divokými<br />
a odchovanými zvířaty je vhodná i z důvodu přenosu rozdílné genetické informace a <strong>na</strong>učení<br />
se soužití nové a původní populace.<br />
Stanoviště určené <strong>pro</strong> reintrodukci by mělo být vhodně zvolené a mít dostatečnou nosnou<br />
kapacitu, aby zvládlo vysazenou populaci. Většinou je legislativou vyhlášené za chráněné.<br />
Důležité je zjistit a odstranit důvody, <strong>pro</strong>č předchozí populace vymizela, či se zmenšila<br />
její početnost.<br />
Z důvodu ověření úspěšnosti bývá <strong>pro</strong>běhlá reintrodukce dlouhodobě monitorová<strong>na</strong>.<br />
1.11 EKOSYSTÉM<br />
Ekosystém je ucelená část biosféry skládající se z živé složky tvořené organismy<br />
(biocenózou) a z neživé složky tvořené <strong>pro</strong>středím (biotopem). Jedná se o otevřený systém<br />
s koloběhem živin, tokem energie, potravními sítěmi a předáváním informací. Dalším z<strong>na</strong>kem<br />
je jeho neustálý vývoj a samoregulace směřující k udržení stability.<br />
Ekosystémy mohou být vodní a suchozemské, ty se dále dělí dle míry ovlivnění lidskou<br />
činností <strong>na</strong> přírodní a umělé. Přírodní (přirozené) ekosystémy jsou druhově rozmanité,<br />
stabilní, schopné autoregulace (udržování rovnováhy mezi jednotlivými složkami) a adaptace,<br />
se složitými potravními vztahy, antropogenně málo ovlivněné. Příkladem jsou některá<br />
chráněná území. Jejich opakem jsou ekosystémy umělé, vytvořené člověkem (pole, louky,<br />
63
města atd.), které jsou druhově chudé, nestabilní, neschopné autoregulace i adaptace, energie<br />
je do nich dodává<strong>na</strong> z vnějšího <strong>pro</strong>středí (hnojiva, pesticidy), převážně se jedná<br />
o monokultury. Vodním přírodním ekosystémem je <strong>na</strong>př. potok, řeka, mokřad, moře, jezero<br />
a umělým <strong>na</strong>př. rybník, přehrada, stud<strong>na</strong>, akvárium. Suchozemským přírodním ekosystémem<br />
je <strong>na</strong>př. poušť, sava<strong>na</strong>, step, tundra a umělým <strong>na</strong>př. město, park, pole, zahrada, louka.<br />
Složení ekosystému<br />
Ekosystém zahrnuje čtyři funkční složky – biotop, <strong>pro</strong>ducenty, konzumenty a dekompozitory.<br />
Biotop (stanoviště, habitat) je místo dané souhrnem všech neživých součástí přírody, <strong>na</strong> němž<br />
žijí organismy (společenstva). Je ovlivněn působícími abiotickými (edafickými, klimatickými<br />
a hydrickými) i biotickými faktory.<br />
Producenti jsou všechny autotrofní organismy vytvářející ve svém těle za pomoci sluneční<br />
energie z látek anorganických (obsažených v neživém <strong>pro</strong>středí) látky organické. Do této<br />
skupiny patří všechny zelené rostliny, fototrofní a chemotrofní baktérie.<br />
Konzumenti jsou všechny heterotrofní organismy, které ke svému životu potřebují organické<br />
látky vytvořené <strong>pro</strong>ducenty. Tyto látky dále přetvářejí a částečně rozkládají. Do této skupiny<br />
patří všichni živočichové (fytofágové, zoofágové, sa<strong>pro</strong>fágové) včetně člověka a nezelené<br />
rostliny. Rozlišujeme konzumenty 1. řádu, což jsou býložravci, 2. řádu kam patří masožravci<br />
a všežravci a 3. řádu zahrnujícího masožravce.<br />
Dekompozitoři (destruenti, reducenti) rozkládají v <strong>pro</strong>cesech humifikace a mineralizace<br />
odumřelou organickou složku, zbytky a odpady <strong>pro</strong>ducentů a konzumentů až <strong>na</strong> minerální<br />
živiny. Patří sem houby a baktérie.<br />
Fotosyntéza<br />
Energie světelného záření se mění <strong>na</strong> energii chemických vazeb v biochemickém <strong>pro</strong>cesu<br />
<strong>na</strong>zývaném fotosyntéza. Jedná se o asimilaci oxidu uhličitého a vody v chloroplastech<br />
zelených rostlin za vzniku sacharidů, což je možné vyjádřit rovnicí:<br />
6 CO 2 + 6 H 2 O + ENERGIE → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2<br />
Vytvořené cukry jsou zdrojem energie a společně s minerálními látkami slouží k syntéze<br />
organických sloučenin. Fotosyntéza <strong>na</strong>vrací do atmosféry kyslík odebraný při dýchání,<br />
při němž dochází k opětovnému uvolňování oxidu uhličitého a chemicky vázané energie.<br />
64
Dle průběhu fixace CO 2 , spotřeby energie a prvního <strong>pro</strong>duktu karboxylace dělíme rostliny <strong>na</strong>:<br />
C3 rostliny, u kterých je primárním <strong>pro</strong>duktem karboxylace sloučeni<strong>na</strong> se 3 uhlíky.<br />
Tyto rostliny mají nižší teplotní i světelné optimum, vyšší výdej vody a větší energetické<br />
ztráty, <strong>pro</strong>tože dýchají i <strong>na</strong> světle. Zástupci jsou rostliny mírného klimatu <strong>na</strong>př. pšenice, oves,<br />
ječmen, hrách.<br />
C4 rostliny, u kterých je primárním <strong>pro</strong>duktem karboxylace sloučeni<strong>na</strong> se 4 uhlíky.<br />
Tyto rostliny mají vysoké teplotní i světelné optimum, malý výdej vody a menší energetické<br />
ztráty, <strong>pro</strong>tože dýchání <strong>na</strong> světle mají omezeno. Fotosyntéza <strong>pro</strong>bíhá při velmi nízkých<br />
koncentracích CO 2 . Zástupci jsou vysoko<strong>pro</strong>duktivní rostliny teplých a suchých oblastí<br />
<strong>na</strong>př. kukuřice, třti<strong>na</strong> cukrová, <strong>pro</strong>so.<br />
CAM rostliny uzavírají přes den průduchy z důvodu snížení transpirace a zastavují dýchání.<br />
Ve svých pletivech hromadí vodu, a <strong>pro</strong>to dokáží přežívat <strong>na</strong> extrémně suchých a horských<br />
stanovištích. Vyz<strong>na</strong>čují se nízkou <strong>pro</strong>duktivitou a patří sem <strong>na</strong>př. rostliny z čeledi<br />
tučnolistých (agáve, a<strong>na</strong><strong>na</strong>s).<br />
Potravní řetězce<br />
Potravní řetězec je řada organismů, které jsou <strong>na</strong> sobě přímo závislé výživou. Prvním článkem<br />
jsou autotrofní organismy, nejčastěji zelené rostliny, případně foto- nebo chemotrofní baktérie<br />
tzv. <strong>pro</strong>ducenti. Ti slouží jako potrava býložravcům (fytofágům, bakteriofágům)<br />
tzv. primárním konzumentům, <strong>na</strong> kterých jsou následně potravně závislí konzumenti vyšších<br />
řádů tzv. sekundární konzumenti (masožravci, zoofágové).<br />
Pokud je konzumentem predátor – pastevně kořistnický řetězec, obvykle se <strong>na</strong> dané trofické<br />
úrovni zvětšuje velikost těla a početnost jedinců klesá. Pokud je zdrojem potravy hostitel<br />
a konzumentem je parazit – parazitický řetězec, velikost těla bývá menší než <strong>na</strong> předešlé<br />
úrovni, ale jedinců bývá více. Na všech úrovních řetězce jsou mrtvá těla konzumová<strong>na</strong><br />
(humifiková<strong>na</strong> a mineralizová<strong>na</strong>) dekompozitory a sa<strong>pro</strong>fágy v tzv. dekompozičním<br />
(detritovém) řetězci. Jejich velikost těla se (stejně jako v parazitickém řetězci) zmenšuje,<br />
ale jejich početnost se výrazně zvětšuje.<br />
Potravní řetězec se obvykle skládá ze 4 až 5 článků. Probíhá jednosměrně od nižších úrovní<br />
k vyšším, může být dlouhodobý nebo jednorázového charakteru. Organismy, které získávají<br />
potravu ve stejném potravním článku, představují potravní stupeň neboli trofickou úroveň<br />
(rostliny, býložravci, masožravci, dravci, člověk atd.). Potravní vztahy jsou v ekosystému<br />
často složité, <strong>na</strong>vzájem <strong>pro</strong>pojené a vytvářejí tzv. trofické (potravní) sítě.<br />
65
Tok energie<br />
Primárním zdrojem energie je sluneční záření je primárním zdrojem energie, kterou<br />
v ekosystémech <strong>na</strong>jdeme v podobě tepla, světla, pohybu a vázané energie v chemických<br />
látkách. Její přenos je řízen termody<strong>na</strong>mickými zákony, a to zákonem o zachování energie<br />
(množství energie, které vstoupí do ekosystému, je stejně velké, jako to, co ze systému<br />
vystupuje) a zákonem o přeměně energie (při přeměně energie z jedné formy do druhé, část<br />
energie ze systému uniká do chladnějšího okolí v podobě tepla).<br />
Energetická bilance ekosystému zahrnuje jak příjem energie, tak i její výdej. Příjmovou<br />
složkou je viditelné a infračervené záření, energie v importované organické hmotě, energie<br />
dodaná hnojením a kultivací půdy a případný příjem tepla z okolního teplejšího <strong>pro</strong>středí.<br />
Výdajovou složkou pak je energie vyzařovaná ekosystémem (půdou, vodou, organismy),<br />
energie v exportované organické hmotě, energie využitá při evapotranspiraci, energie<br />
fixovaná v hrubé <strong>pro</strong>dukci (biomase), ztráty energie při respiraci a rozkladných <strong>pro</strong>cesech<br />
a případný výdej tepla do okolního, chladnějšího <strong>pro</strong>středí.<br />
Ze slunečního záření dopadajícího <strong>na</strong> zemský povrch je využitelných k fotosyntéze 47 %<br />
(obrázek 10), jedná se o tzv. fotosynteticky aktivní radiaci (FAR). Z tohoto množství<br />
je rostli<strong>na</strong>mi (<strong>pro</strong>ducenty) fixováno a přeměněno <strong>na</strong> energii chemicky vázanou cca 1 %,<br />
ostatní energie slouží k ohřátí povrchu Země. Velkou část zachycené energie spotřebují<br />
rostliny při svém metabolismu a následně ji uvolní jako nevyužitelné teplo. Zbylá energie<br />
je vázaná v rostlinné biomase, která je částečně zkonzumová<strong>na</strong> býložravci (primárními<br />
konzumenty), sa<strong>pro</strong>fágy a mikroorganismy (dekompozitory) a částečně zůstává fixovaná<br />
v nerozložených organických látkách. Býložravci většinu energie rostlinné hmoty <strong>pro</strong>dýchají<br />
a vyzáří ve formě tepla, jen malou část uloží do svých těl, která jsou následně zkonzumová<strong>na</strong><br />
masožravci (sekundárními konzumenty) a případně dekompozitory (exkrementy a mrtvá těla).<br />
Masožravci opět většinu energie potravy <strong>pro</strong>dýchají a vyzáří, jen malou část uloží do svých<br />
těl, která jsou dále konzumová<strong>na</strong>. Množství chemicky vázané energie se tak v rámci<br />
potravního řetězce neustále zmenšuje, až je <strong>na</strong>konec všech<strong>na</strong> organická hmota mineralizová<strong>na</strong><br />
a veškerá energie je přemě<strong>na</strong> v teplo.<br />
Jedná se jednosměrný tok energie, kdy se <strong>na</strong> každé úrovni potravního řetězce ztrácí<br />
80 až 90 % energie jako nevyužitelné teplo.<br />
66
Obrázek 10: Tok energie<br />
Produktivita a <strong>pro</strong>dukce ekosystému<br />
Produktivita je schopnost vytvořit určité množství organické hmoty <strong>na</strong> určité ploše<br />
za jednotku času. Je měře<strong>na</strong> množstvím sklizené biomasy. Ekosystémy mohou být<br />
s <strong>pro</strong>duktivitou vysokou (<strong>na</strong>př. lužní lesy, tropické pralesy), střední (<strong>na</strong>př. louky, pole,<br />
pastviny) a nízkou (<strong>na</strong>př. pouště, polopouště, tundra).<br />
Produkce je realizovaná <strong>pro</strong>duktivita <strong>na</strong> jednotku plochy nebo objemu za časový úsek.<br />
Dělíme ji <strong>na</strong> primární, která vyjadřuje množství organické hmoty vytvořené primárními<br />
<strong>pro</strong>ducenty a <strong>na</strong> sekundární, která je dá<strong>na</strong> využitím primární <strong>pro</strong>dukce heterotrofními<br />
organismy, konzumenty a dekompozitory. Primární i sekundární <strong>pro</strong>dukce se dále dělí<br />
<strong>na</strong> hrubou a čistou <strong>pro</strong>dukci, přičemž hrubá je celková (celková primární <strong>pro</strong>dukce<br />
nebo celková sekundární <strong>pro</strong>dukce) a čistá je, pokud od hrubé (celkové) odečteme ztráty<br />
dýcháním a vylučováním.<br />
Stabilita ekosystému<br />
Stabilita (stálost) společenstev a ekosystémů je schopnost setrvávat při působení rušivého<br />
činitele ve výchozím stavu nebo se po vychýlení do tohoto stavu vracet. Narušení systému<br />
může být jednorázové, opakované nebo trvalé, může být způsobeno přírodními<br />
(<strong>na</strong>př. vichřice, záplavy, sopečná činnost) nebo antropogenní faktory (<strong>na</strong>př. znečišťování,<br />
těžba surovin, kultivace půd, pastva).<br />
67
Úroveň stability je charakterizová<strong>na</strong> odolností (rezistencí) a pružností (resiliencí). Odolnost<br />
z<strong>na</strong>mená schopnost odolat <strong>na</strong>rušení, pružnost představuje rychlost obnovy. Platí,<br />
že ekosystémy druhově rozmanitější, vyzrálé a přirozené jsou stabilnější, než ekosystémy<br />
jednoduché, nevyzrálé, antropogenně ovlivněné.<br />
Charakteristika vodních ekosystémů<br />
Prostorové (vertikální) členění ekosystému stojatých vod závisí <strong>na</strong> hloubce a velikosti,<br />
přičemž rozlišujeme oblast volné vody tzv. pelagiál a dno tzv. bentál (tabulka 2). Pelagiál<br />
se dále dělí <strong>na</strong> svrchní <strong>pro</strong>světlenou (eufotickou) vrstvu epilimnion, spodní ne<strong>pro</strong>světlenou<br />
(afotickou) vrstvu hypolimnion a přechod mezi těmito vrstvami tvoří metalimnion. Část d<strong>na</strong><br />
s kořenící vegetací a odpovídajícího epilimnionu se <strong>na</strong>zývá litorál, bentál odpovídající úrovni<br />
hypolimnionu se <strong>na</strong>zývá <strong>pro</strong>fundál a přechod mezi nimi tvoří sublitorál.<br />
Tabulka 2: Vertikální členění stojatých vod<br />
BENTÁL<br />
litorál<br />
sublitorál<br />
<strong>pro</strong>fundál<br />
PELAGIÁL<br />
epilimnion<br />
metalimnion<br />
hypolimnion<br />
Společenstva obývající stojaté vody se dělí <strong>na</strong> plankton, nekton, neuston, pleuston a bentos.<br />
Plankton je společenstvo málo pohyblivých mikroskopických organismů, které se pasivně<br />
(pomocí vodního <strong>pro</strong>udu) vznášejí ve vodním <strong>pro</strong>středí. Je složen z rostlinného fytoplanktonu<br />
(řasy, sinice, někteří prvoci), z živočišného zooplanktonu (<strong>na</strong>př. láčkovci, korýši, červi,<br />
měkkýši, larvy živočichů) a z bakterioplanktonu. Plankton tvoří základ potravního řetězce<br />
vodních živočichů.<br />
Nekton je společenstvo větších živočichů schopných aktivního pohybu. Do této skupiny patří<br />
ryby.<br />
Neuston je společenstvo drobných vodních organismů osídlujících povrchovou vodní blanku<br />
(do hloubky asi 5 cm). Do této skupiny patří prvoci a vírníci.<br />
Pleuston je společenstvo osídlující vodní hladinu <strong>na</strong>př. bruslařky a vodoměrky. Po hladině<br />
se pohybují pomocí obrvených končetin.<br />
68
Bentos je společenstvo organismů obývající d<strong>na</strong> nádrží <strong>na</strong>př. nitěnky, měkkýši, larvy komárů,<br />
pakomárů, vážek.<br />
Všech<strong>na</strong> tato společenstva, spolu s plovoucími a kořenícími vyššími rostli<strong>na</strong>mi, se podílejí<br />
<strong>na</strong> primární <strong>pro</strong>dukci, která je také ovlivně<strong>na</strong> teplotou a množstvím živin. Rozeznáváme <strong>pro</strong>to<br />
nádrže oligotrofní, chudé <strong>na</strong> živiny, s malou primární <strong>pro</strong>dukcí, která je rychle spotřebová<strong>na</strong>,<br />
nádrže eutrofní, s dostatečným množstvím živin, kdy velká část organické hmoty klesá<br />
až do hypolimnionu, kde se za velké spotřeby kyslíku rozkládá a nádrže dystrofní s vyšším<br />
obsahem huminových látek, ale s nedostatkem minerálních živin a kyslíku. Tyto nádrže<br />
se vyz<strong>na</strong>čují velmi nízkým pH a díky malému množství planktonu i dalších organismů<br />
se v nich hromadí velké množství nerozložené organické hmoty. Takovéto nádrže jsou<br />
v oblastech s výskytem rašelinišť.<br />
Horizontální členění ekosystému tekoucích vod závisí <strong>na</strong> rychlosti <strong>pro</strong>udění, teplotě, obsahu<br />
kyslíku, přísunu energie a látek z okolí. Vodní toky se <strong>pro</strong>to dělí dle těchto parametrů<br />
<strong>na</strong> tři úseky (tabulka 3). Pramen a jeho odtok je <strong>na</strong>zýván kre<strong>na</strong>l, horní a část středního toku<br />
je rhitral a druhá část středního toku a dolní tok je potamal.<br />
Charakteristickými vlastnostmi horního toku je rychlé <strong>pro</strong>udění, vysoký obsah kyslíku,<br />
studená voda a kamenité dno. Chybí zde plankton a tyto vody se vyz<strong>na</strong>čují nízkou<br />
<strong>pro</strong>duktivitou. Dle výskytu ryb je v tomto úseku pásmo pstruhové<br />
Střední tok se vyz<strong>na</strong>čuje mírnějším <strong>pro</strong>uděním vody, výskytem planktonu a písčitým dnem.<br />
Rybí pásmo je zde lipanové a parmové.<br />
Dolní tok je pomalý, hluboký, teplejší, s bahnitým dnem obsahujícím více živin ale málo<br />
kyslíku. Tyto vody obývá hodně planktonu a benthosu, vyz<strong>na</strong>čují se vysokou <strong>pro</strong>duktivitou.<br />
Jedná se o rybí pásmo cejnové.<br />
Tabulka 3: Horizontální členění tekoucích vod<br />
Kre<strong>na</strong>l Rhitral Potamal<br />
pramen<br />
a odtok<br />
horní tok střední tok dolní tok<br />
pásmo<br />
pstruhové<br />
pásmo<br />
lipanové<br />
pásmo<br />
parmové<br />
pásmo<br />
cejnové<br />
69
1.12 BIOCENÓZA (SPOLEČENSTVO)<br />
Biocenóza je soubor populací všech druhů rostlin, živočichů a mikroorganismů obývajících<br />
určité stanoviště (biotop) vymezené abiotickými faktory. Věda studující společenstva<br />
se <strong>na</strong>zývá biocenologie a dělí se <strong>na</strong> fytocenologii a zoocenologii. Dlouhodobé, průběžné,<br />
sledování biocenóz se oz<strong>na</strong>čuje jako biomonitoring.<br />
Biocenózy mohou být suchozemské (terestrické) <strong>na</strong>př. biocenóza smrkové monokultury,<br />
lužního lesa, horské louky; sladkovodní (limnické) <strong>na</strong>př. biocenóza potoka, jezera, rybníka,<br />
přehrady a mořské (marinní) <strong>na</strong>př. biocenóza korálových útesů, pobřeží.<br />
Další způsob dělení z hlediska původu a ovlivnění člověkem je <strong>na</strong> biocenózy přírodní<br />
(původní), kdy se jedná o společenstva vzniklá a existující bez antropogenních vlivů a zásahů<br />
člověka <strong>na</strong>př. společenstva vyšších <strong>na</strong>dmořských výšek nebo rašeliniště; přirozené, které<br />
se druhovým složením blíží přírodnímu stavu v dané oblasti, ale jsou do jisté míry ovlivněné<br />
lidskou činností <strong>na</strong>př. lesy jehlič<strong>na</strong>té, list<strong>na</strong>té a smíšené v Evropě, a umělé, záměrně<br />
vytvořené člověkem nebo lidskou činností silně ovlivněné <strong>na</strong>př. monokultury a parky.<br />
Společenstva obývající výhradně lidská sídliště se <strong>na</strong>zývají sy<strong>na</strong>ntropní.<br />
Málokteré biocenózy jsou ostře ohraničeny, většinou přecházejí pozvol<strong>na</strong> jed<strong>na</strong> v druhou.<br />
Místa, kde je vyšší počet druhů z důvodu překrývání dvou různých společenstev se <strong>na</strong>zývají<br />
ekotony neboli přechodná společenstva <strong>na</strong>př. křovi<strong>na</strong>tý lem <strong>na</strong> kraji lesa, kde se mísí lesní<br />
a luční společenstvo.<br />
Základními charakteristickými z<strong>na</strong>ky každé biocenózy je její stabilita (stálost), nezávislost<br />
a autoregulace. Stabilita je dá<strong>na</strong> homeostatickými mechanismy, které vyrovnávají rušivé vlivy<br />
z <strong>pro</strong>středí. Obecně (dle biocenotických principů) platí, že čím je <strong>pro</strong>středí rozmanitější<br />
a stálejší, tím je druhově bohatší a <strong>na</strong>opak, čím je <strong>pro</strong>středí jednodušší a podmínky<br />
nepředvídatelné, tím je druhově chudší, ale jednotlivé druhy jsou početněji zastoupeny.<br />
Složení biocenóz<br />
Biocenóza je slože<strong>na</strong> z tzv. taxocenóz, mezi které patří společenstvo populací rostlin –<br />
fytocenóza, společenstvo populací živočichů – zoocenóza a soubor populací mikroorganismů<br />
– mikrocenóza. Tato společenstva se dále člení dle systematické příslušnosti <strong>na</strong> dílčí jednotky<br />
<strong>na</strong>př. <strong>na</strong> parazitocenózu (soubor parazitů určitého hostitele), ichtyocenózu (společenstvo ryb),<br />
ornitocenózu (společenstvo ptáků), entomocenózu (společenstvo hmyzu), společenstvo<br />
mechů, vyšších rostlin atd.<br />
70
Členění biocenóz dle <strong>pro</strong>storového uspořádání biotopů<br />
Vertikální členění je <strong>na</strong> patra tzv. biostrata, kdy každé patro obývá specifické dílčí<br />
společenstvo tzv. stratocenóza. Toto členění je nejlépe vidět <strong>na</strong> ekosystému lesa, který<br />
se skládá z patra mechového, bylinného, keřového a stromového.<br />
Horizontální členění je dáno zo<strong>na</strong>cí společenstev tzv. choriotopy nebo-li biochorii, kdy<br />
každou zónu obývá specifické dílčí společenstvo tzv. choriocenóza. Příkladem mohou být<br />
společenstva ležících kmenů, hromady kamenů, uhynulých zvířat atd.<br />
Nejmenší strukturální jednotkou biotopu je merotop, obývaný společenstvem drobných<br />
organismů <strong>na</strong>zývaných merocenóza. Například společenstva trsu trávy, listu, květu, kamene.<br />
Společenstva půdního <strong>pro</strong>středí se <strong>na</strong>zývají pedocenózy a obývají je půdní organismy<br />
tzv. edafon.<br />
Základní synekologické charakteristiky biocenóz<br />
Domi<strong>na</strong>nce vyjadřuje zastoupení jednotlivých populací (společenstev) v celkovém počtu<br />
jedinců biocenózy a vypočítáme ji v <strong>pro</strong>centech ze vztahu:<br />
= ni<br />
D<br />
⋅100<br />
kde n i je hodnota výz<strong>na</strong>mnosti druhu – společenstev (početnost, pokryvnost, biomasa)<br />
(%)<br />
a n součet hodnot výz<strong>na</strong>mnosti všech druhů (společenstev).<br />
Jednotlivé druhy řadíme zpravidla do 5 tříd domi<strong>na</strong>nce:<br />
Druh……………………………………domi<strong>na</strong>nce<br />
Eudomi<strong>na</strong>ntní………………………… > 10 %<br />
Domi<strong>na</strong>ntní…………………………… 5–10 %<br />
Subdomi<strong>na</strong>ntní ………….…………… 2–5 %<br />
Recedentní …………………………… 1–2 %<br />
Subrecedentní ………………………… < 1 %<br />
V silně <strong>na</strong>rušených nebo umělých biocenózách převažují druhy eudomi<strong>na</strong>ntní<br />
a subrecedentní, ostatní skupiny jsou zastoupeny ojediněle. V málo <strong>na</strong>rušených biocenózách<br />
je tomu <strong>na</strong>opak.<br />
71
Relativní abundance je početnost jedinců jednotlivých druhů (společenstev) <strong>na</strong> sledované<br />
ploše a vypočítáme ji v <strong>pro</strong>centech ze vztahu:<br />
rA = 100 n<br />
∑ ⋅ pastí<br />
(%)<br />
Shannon-Weaverův index druhové diverzity (rozmanitost) z<strong>na</strong>mená rozložení jedinců mezi<br />
jednotlivé druhy (společenstva) a vypočítáme ho podle vzorce:<br />
( ni<br />
) ( ni<br />
)<br />
H ´ = −Σ n ⋅ log 2<br />
n<br />
kde n i je hodnota výz<strong>na</strong>mnosti druhu (společenstva), i (počet, pokryvnost, biomasa) a n součet<br />
hodnot výz<strong>na</strong>mnosti všech druhů (společenstev). Místo obtížně počitatelného log 2 lze použít<br />
přirozených logaritmů (ln).<br />
Čím je index druhové diverzity vyšší, tím je biocenóza rozmanitější. Pokud jsou všichni<br />
jedinci stejného druhu, je nulová. Jestliže každý jedinec je jiného druhu, tak je maximální.<br />
Diverzita může být genetická, druhová a ekosystémová.<br />
Ekvitabilita, nebo-li vyrov<strong>na</strong>nost, vyjadřuje míru rovnoměrného zastoupení jednotlivých<br />
druhů (společenstev) v biocenóze, je počítá<strong>na</strong> ze vztahu:<br />
E<br />
=<br />
H<br />
log ´<br />
S<br />
2<br />
kde S je celkový počet druhů (společenstev). Pokud je k výpočtu H´ použito přirozených<br />
logaritmů, je nutné tak postupovat i zde. Čím se vypočtená hodnota blíží více číslu 1, tím je<br />
společenstvo početně vyrov<strong>na</strong>nější.<br />
Konstance je stálost druhu (společenstev) a vypočítáme ji v <strong>pro</strong>centech ze vztahu:<br />
K<br />
= n n<br />
i<br />
⋅100<br />
(%)<br />
72
Podle zjištěných hodnot konstance studované druhy dělíme do 4 tříd:<br />
Druh…………………………………… konstance<br />
Velmi stálý ……………………… 75 až 100 %<br />
Stálý ……………………….………50 až 75 %<br />
Přídatný …………………….…… 25 až 50 %<br />
Nahodilý …………………….…… 0 až 25 %<br />
Druhová podobnost je srovnávání dvou nebo více biocenóz. K jejímu výpočtu používáme<br />
Jaccardův index podobnosti:<br />
Ja =<br />
⋅100<br />
A +<br />
C<br />
B − C<br />
(%)<br />
kde A a B jsou počty druhů ve srovnávaných biocenózách a C je počet společných druhů.<br />
Změny biocenózy<br />
Krátkodobé změny mohou být pravidelné nebo nepravidelné a jsou vyvolány biotickými<br />
i abiotickými faktory. Pravidelné změny mohou být cirkadiální, lunární a sezónní.<br />
Cirkadiální periodicita je dá<strong>na</strong> změ<strong>na</strong>mi v rámci 24 hodin, které jsou způsobeny zejmé<strong>na</strong><br />
střídáním světla a tmy. Projevují se <strong>na</strong>př. <strong>na</strong>táčením listů ke slunci, otevíráním a zavíráním<br />
květů, střídáním aktivity a odpočinku u živočichů.<br />
Lunární periodicita je dá<strong>na</strong> střídáním fází měsíce a ovlivňuje zejmé<strong>na</strong> mořské živočichy.<br />
Sezónní periodicita je dá<strong>na</strong> intenzitou slunečního záření nebo kolísáním množství srážek<br />
během roku.<br />
Studiem životních cyklů, jejich fází a <strong>pro</strong>jevů u rostlin i živočichů v průběhu roku, se zabývá<br />
fenologie. Na základě dlouhodobého sledování je sestavován fenologický kalendář,<br />
dle kterého lze předvídat, jak se určitý druh bude v daném roce chovat. U rostlinných druhů<br />
rozlišujeme tzv. fenofáze, <strong>na</strong>př. období klíčení, vzcházení, odnožování, kvetení, zrání.<br />
Po sobě následující fáze oz<strong>na</strong>čujeme jako fenologické (sezónní) aspekty. Aspekty <strong>na</strong> sebe<br />
plynule <strong>na</strong>vazují, přičemž rozeznáváme aspekt zimní (listopad až březen), předjarní (březen<br />
až duben), jarní (duben až polovi<strong>na</strong> červ<strong>na</strong>), letní (polovi<strong>na</strong> červ<strong>na</strong> až polovi<strong>na</strong> srp<strong>na</strong>), pozdně<br />
letní (polovi<strong>na</strong> srp<strong>na</strong> až polovi<strong>na</strong> září) a podzimní (polovi<strong>na</strong> září až listopad).<br />
73
Jednotkou studia a popisu fenologických událostí v průběhu roku, může být jednotlivý druh<br />
nebo celý ekosystém. Časovou jednotkou je jeden solární rok. Studovaná oblast může být<br />
malá (fenofáze ekosystému) nebo rozlehlá (fenofáze kontinentů), přičemž platí, že v oblastech<br />
s velkými a pravidelnými sezónními změ<strong>na</strong>mi jsou vývojové sekvence různých organismů<br />
během roku velkou měrou předvídatelné.<br />
Na základě zjištění, že fenologické události jsou ovlivněny geografickými souřadnicemi<br />
(zeměpisná šířka a délka) a <strong>na</strong>dmořskou výškou, vznikly tzv. fenologické mapy. V těchto<br />
mapách jsou oblasti se stejnými fenologickými hodnotami ohraničeny spojnicí tzv. isofenou.<br />
Bioklimatický zákon definovaný v roce 1938 Hopkinsem říká, že jarní fenofáze vývoje<br />
vegetace jsou opožděny o 4 dny <strong>na</strong> každý stupeň zeměpisné šířky (při postupu z jihu<br />
<strong>na</strong> sever), o 4 dny <strong>na</strong> každých 5 ° zeměpisné délky (při postupu z východu <strong>na</strong> západ)<br />
a o 4 dny <strong>na</strong> každých 130 m <strong>na</strong>dmořské výšky (tzv. výškový fenologický stupeň).<br />
Spojení fenologických údajů s meteorologickými pozorováními je důležité zejmé<strong>na</strong><br />
<strong>pro</strong> zemědělství, lesnictví a zahradnictví <strong>na</strong>př. při regulaci výskytu chorob a škůdců.<br />
Dlouhodobé změny biocenózy způsobené měnícími se abiotickými i biotickými faktory jsou<br />
oz<strong>na</strong>čovány jako sukcese. Jedná se o sled po sobě jdoucích dlouhodobých, neperiodických<br />
změn vedoucích k <strong>na</strong>stolení rovnovážného stavu (stability) mezi biocenózou a <strong>pro</strong>středím.<br />
Při sukcesi většinou vzrůstá stabilita, patrovitost a počet druhů. Jednotlivé rostliny jsou<br />
ve stádiích sukcese zastoupeny následovně – jednoleté rostliny, trvalky a traviny, keře,<br />
krátkověké dřeviny, dlouhověké dřeviny.<br />
Sukcese může být primární, <strong>na</strong> nově vzniklých ekotopech (<strong>na</strong>př. <strong>na</strong> skládkách, v lomech,<br />
<strong>na</strong> korálových ostrovech), která trvá řádově staletí, u vzniku vyspělých půd i tisíce let<br />
a sekundární <strong>na</strong> stanovištích s přírodně (požár, vichřice, záplava) nebo<br />
antropogenně <strong>na</strong>rušenou nebo zničenou biocenózou, ale se zachovalou půdou se zásobou<br />
diaspor. Sekundární sukcese trvá desítky, výjimečně stovky let dle míry <strong>na</strong>rušení.<br />
Vývoj biocenózy <strong>pro</strong>bíhá několika sukcesními stádii. První, pionýrské stádium se vyz<strong>na</strong>čuje<br />
nástupem nových druhů <strong>na</strong> dosud neosídleném či uvolněném stanovišti (<strong>na</strong>př. lávové pole,<br />
spáleniště, ob<strong>na</strong>žený břeh řeky). Pro toto stádium je typická malá druhová rozmanitost<br />
se zastoupením nenáročných tzv. pionýrských druhů s velkou <strong>pro</strong>dukcí biomasy<br />
a jednoduchými vzájemnými vztahy. Mezi pionýrské druhy patří zástupci nižších rostlin<br />
(<strong>na</strong>př. mechy, lišejníky, zelené řasy), vyšších rostlin (trávy, vřesy, kosodřeviny, maliny,<br />
74
řízy), z živočichů r-stratégové (<strong>na</strong>př. hlodavci, různé druhy hmyzu) a mikroorganismy<br />
(sinice).<br />
Pro další stádia je charakteristické vyzrávání biocenózy, které se vyz<strong>na</strong>čuje bohatším<br />
zastoupením druhů se složitějšími vzájemnými vztahy a s postupným vytlačováním<br />
pionýrských druhů jinými.<br />
Vrcholným stádiem je relativně ustálené konečné společenstvo tzv. klimax, s velkou<br />
biodiverzitou a se složitými vzájemnými vztahy. V tomto stádiu dochází k výrazné akumulaci<br />
biomasy, energie a informací. Uplatňuje se zde schopnost zpětných vazeb tzv. autoregulace,<br />
pomocí níž ekosystém dosahuje rovnovážného stavu, při kterém je příjem a výdej energie<br />
a hmoty vyrov<strong>na</strong>ný. Při <strong>na</strong>rušení klimaxu (<strong>na</strong>př. požárem, povodněmi) se ekosystém vrací<br />
do nižších stádií.<br />
Klimaxu nelze dosáhnout v oblastech se silným antropogenním <strong>na</strong>rušováním<br />
nebo při působení extrémních přírodních podmínek. Společenstva, která jsou v těchto<br />
oblastech více méně stabilní, ale jsou závislá <strong>na</strong> trvalém vnějším <strong>na</strong>rušování, dosahují<br />
tzv. paraklimaxu.<br />
V případě, kdy konečné stádium sukcese je v rovnováze s klimatem, tak se jedná<br />
o tzv. klimatický klimax. Dosahují ho ekotopy s hlubokými a vyspělými půdami <strong>na</strong>př. lesní<br />
biocenózy, v nížinách list<strong>na</strong>té lesy, ve středních polohách smíšené a v horských oblastech<br />
smrčiny a kosodřeviny.<br />
Vlivem neobvyklých půdních poměrů se může sukcese zastavit různě daleko před dosažením<br />
klimatického klimaxu a vzniká tzv. edafický klimax <strong>na</strong>př. <strong>na</strong> rašeliništích, sutích, skalách.<br />
1.13 BIOMY A JEJICH CHARAKTERISTIKY<br />
Zonální společenstva – zonobiomy<br />
Biomy představují z<strong>na</strong>čně velká území, která jsou osídlená soubory podobných společenstev.<br />
Zonobiomy (vegetační pásy, rostlinné formace) jsou soubory strukturálně podobných<br />
biocenóz odpovídající klimatickému klimaxu. Mezi biomy patří polární pustiny, tundra, tajga,<br />
opadavé list<strong>na</strong>té lesy mírného pásma, tvrdolisté lesy a křoviny, stepi, pouště a polopouště,<br />
savany a tropický deštný les.<br />
75
Polární pustiny jsou oblasti trvale pokryté ledem a sněhem, celoročně s nízkými teplotami<br />
a s nedostatkem vody v kapalném skupenství. Nacházejí se <strong>na</strong> ostrovech Severního ledového<br />
oceánu a <strong>na</strong> Antarktidě.<br />
V těchto oblastech se nevyskytují vyšší rostliny, pouze při pobřeží rostou řasy, mechy<br />
a lišejníky, případně zde mohou přežívat mikroorganismy. V blízkosti volného moře,<br />
kde je hojné množství fytoplanktonu a zooplanktonu, žijí ploutvonožci, kytovci, mořské<br />
ptactvo a <strong>na</strong> jižní polokouli tučňáci.<br />
Tundra se <strong>na</strong>chází <strong>na</strong> severní polokouli od oblasti polárních ledových pustin směrem <strong>na</strong> jih<br />
k severní hranici lesa. Vegetační období zde trvá pouze 2–3 měsíce. Průměrné roční teploty<br />
jsou -13 až -5 ºC, přičemž nejteplejší měsíc nemá průměrnou teplotu vyšší než 10 ºC.<br />
Průměrné roční srážky jsou 250 až 500 mm. Trvale zmrzlá půda, tzv. permafrost, rozmrzá<br />
přes léto jen do hloubky několika desítek centimetrů. Odtávaná voda se tedy nevsakuje,<br />
což má za následek baži<strong>na</strong>tý ráz krajiny. Rozklad organické hmoty je zde pomalý, dochází<br />
k jejímu hromadění a tvorbě surového humusu.<br />
Rostou zde mechy, lišejníky, trávy, ojediněle břízy a vrby, které jsou díky působení mrazu<br />
a silných zimních větrů v zakrslé formě. Druhová diverzita je zde malá, ale s velkým<br />
početním zastoupením jedinců v populaci. Žije zde <strong>na</strong>př. sob polární, pižmoň severní, lumíci,<br />
zajíc bělák, liška polární, lední medvěd a sovice sněžní. Ptáci i savci jsou <strong>na</strong> zimní období<br />
adaptavováni bílým zbarvením.<br />
Při postupu od severu k jihu rozeznáváme tundru arktickou (mechovou, lišejníkovou<br />
a keříčkovou), horskou a lesotundru.<br />
Tajga (boreální jehlič<strong>na</strong>tý les) je nejrozsáhlejší zonobiom <strong>na</strong> Zemi, přítomný pouze<br />
<strong>na</strong> severní polokouli, kde <strong>na</strong>vazuje <strong>na</strong> zonobiom tundry. V této oblasti jsou časté bažiny<br />
a rašeliniště. Průměrná roční teplota je v tajze -5 až +3 ºC, přičemž jeden až čtyři měsíce mají<br />
průměrnou teplotu vyšší než 10 ºC. Průměrné roční srážky jsou 350 až 750 mm.<br />
Pro tajgu je typická malá druhová diverzita dřevin, s velkým početním zastoupením jedinců<br />
jednoho nebo dvou druhů <strong>na</strong> velkých plochách. Tvoře<strong>na</strong> je především jehlič<strong>na</strong>tými lesy<br />
(převážně smrkem, jedlí a modřínem), místy s příměsí bříz, vrb a dalších listnáčů. V podrostu<br />
rostou různé druhy bylin <strong>na</strong>př. brusnice, klikva, ostřice. Tajga může být smrková (tmavá),<br />
modřínová, borová a horská, která <strong>na</strong> severu přechází do lesotundry. Existuje i pobřežní<br />
jehlič<strong>na</strong>tý les, který se <strong>na</strong>chází pouze v úzkém pásu podél západního pobřeží Severní<br />
76
Ameriky (od Kalifornie po jih Aljašky) patřící (díky velkým srážkám a mírným teplotám)<br />
k nehustějším jehlič<strong>na</strong>tým lesům <strong>na</strong> světě s největšími stromy světa.<br />
Z živočichů v tajze <strong>na</strong>jdeme <strong>na</strong>př. bobra, losa, jele<strong>na</strong>, vlka, lišku, rysa, medvěda hnědého,<br />
kunu, norka, z ptáků tetřeva hlušce, tetřívka obecného, ořešníka krope<strong>na</strong>tého, v létě tažné<br />
druhy.<br />
Opadavý list<strong>na</strong>tý les je převážně <strong>na</strong> severní polokouli, kde zabírá z<strong>na</strong>čnou část Evropy<br />
včetně České republiky, větši<strong>na</strong> tohoto území je však přeměně<strong>na</strong> <strong>na</strong> zemědělskou půdu.<br />
Průměrné roční teploty jsou 5 až 16 ºC, přičemž čtyři až šest měsíců má průměrnou teplotu<br />
vyšší než 10 ºC. Průměrné roční srážky jsou 450 až 1800 mm a jsou během roku rovnoměrně<br />
rozložené. Pro tento biom jsou charakteristická čtyři roční období.<br />
Je tvořen opadavými list<strong>na</strong>tými lesy s případnou příměsí jehlič<strong>na</strong>nů (jedle, smrk). Zastoupeny<br />
jsou duby, buky, habry, lípy, břízy, ořešáky, lísky, javory, jilmy a jasany s bohatým keřovým<br />
a bylinným podrostem. Z živočichů zde žije zubr evropský, jelen, srnec, kočka divoká, liška<br />
obecná, jezevec, ku<strong>na</strong> lesní, hojná je i ptačí fau<strong>na</strong>.<br />
Tvrdolisté neopadavé lesy a křoviny jsou v úzkém pruhu kolem pobřeží a <strong>na</strong> ostrovech<br />
Středozemního moře. Typické <strong>pro</strong> ně je horké, suché léto a deštivá zima. Sníh a mráz jsou<br />
v zimním období jen výjimečně. Trnitá křovi<strong>na</strong>tá společenstva vznikla po vykácení<br />
neopadavých lesů.<br />
Typickými dřevi<strong>na</strong>mi <strong>pro</strong> tuto oblast je <strong>na</strong>př. dub cesmínový a korkový, pistácie, oleandr,<br />
olivovník, cedr, z bylin druhy hluchavkovité, bobovité. Z živočichů zde žije velké množství<br />
plazů, zejmé<strong>na</strong> ještěrek, hmyzu, pěvců i dravců.<br />
Step se <strong>na</strong>chází v mírném kontinentálním podnebí, kde je nedostatek srážek a výkyvy teplot<br />
nedovolí vznik list<strong>na</strong>tému lesu. Od lesa je odděle<strong>na</strong> přechodovým pásmem lesostepi.<br />
V Severní Americe se stepi <strong>na</strong>zývají prérie, v Jižní Americe pampy. Větši<strong>na</strong> stepí je<br />
přeměně<strong>na</strong> v ornou půdu. Průměrné roční teploty jsou 5 až 15 ºC, průměrné roční srážky 300<br />
až 600 mm a jsou menší než výpar. Vegetační období trvá obvykle 4 měsíce a je závislé<br />
<strong>na</strong> období srážek, které je především <strong>na</strong> jaře a <strong>na</strong> podzim.<br />
Dřeviny <strong>na</strong> stepích chybějí, převládají zde traviny s bohatým kořenovým systémem<br />
<strong>na</strong>př. kavyly, kostřavy a ojediněle některé druhy bylin <strong>na</strong>př. chrpy, šalvěje, pelyňky, zvonky.<br />
77
Z živočichů zde žijí zástupci hlodavců <strong>na</strong>př. hraboši, sysli, psouni, a zástupci kopytníků<br />
<strong>na</strong>př. bizoni, zebry, antilopy, vidloroh americký.<br />
Polopouště a pouště mírného klimatu se <strong>na</strong>cházejí podél obratníků v centrálních částech<br />
kontinentů s extrémním podnebím. Průměrné roční teploty jsou 0 až 25 ºC, průměrné roční<br />
srážky do 300 mm. Jsou charakteristické vysokými letními teplotami s velkými výkyvy<br />
(až 50 ºC během dne) a malou vlhkostí vzduchu. Podklad tvoří písek, štěrk, skály.<br />
Rostlinstvo je tvořeno efemerními druhy (therofyty, geofyty) a xerofyty (sukulenty,<br />
sklerofyty). Rostou zde i rostliny adaptované <strong>na</strong> vysoké koncentrace solí v půdě tzv. halofyty.<br />
Z živočichů zde žijí <strong>na</strong>př. hadi, ještěři, ještěrky, drobní hlodavci, velbloud dvouhrbý, rys<br />
karakal.<br />
Savany jsou trav<strong>na</strong>té části tropických a suptropických oblastí. Během roku se <strong>na</strong> tomto území<br />
střídá období dešťů a období sucha. Podle ročního úhrnu srážek, který je menší než 300 mm<br />
až po 600 mm, převládají buď traviny nebo dřeviny. Dle délky období sucha se savany dělí<br />
<strong>na</strong> vlhké, vzniklé v Africe a Jižní Americe opakovaným kácením a vypalováním tropických<br />
lesů; suché, které se rozkládají v Africe a v Austrálii a slouží k pastvě dobytka a trnité,<br />
vyskytující se v suchých oblastech střídavě vlhkých tropů (v Africe <strong>na</strong> jižním okraji Sahary).<br />
Zastoupení dřevin je v těchto oblastech ojedinělé, rostou buď samostatně,<br />
nebo ve skupinkách. Typickými zástupci jsou v Africe trnité akácie a baobab, v Austrálii<br />
blahovičník. Žijí zde zejmé<strong>na</strong> býložravci, predátoři, plazi (<strong>na</strong>př. ještěrky a jedovatí hadi),<br />
ptáci (běžci, kurovití, letci <strong>na</strong>př. supi a orli) a různé druhy hmyzu (<strong>na</strong>př. termiti, mravenci).<br />
V afrických savanách <strong>na</strong>jdeme <strong>na</strong>př. zebry, žirafy, antilopy, nosorožce, slony africké,<br />
ze šelem <strong>na</strong>př. lvy, levharty, gepardy, z ptáků <strong>na</strong>př. čápy marabu, pštrosy. V savanách Jižní<br />
Ameriky žijí mravenečníci, pásovci, z šelem pumy, jaguáři, vlci hřiv<strong>na</strong>tí, chybějí zde velcí<br />
kopytníci. Australské savany obývají klokani, koaly, pes dingo a emu hnědý.<br />
Tropický deštný les (prales) je vyvinut podél rovníku a vyz<strong>na</strong>čuje se trvale teplým a vlhkých<br />
podnebím. Průměrná roční teplota je zde kolem 25 ºC, průměrné roční srážky 1700<br />
až 2500 mm.<br />
Druhová diverzita v tropickém deštném lese je velká. Rostliny jsou zde zastoupeny v různých<br />
růstových formách a vytvářejí mnohopatrový porost. Stromy tvoří několik korunových pater,<br />
jsou až 60 m vysoké, dlouhověké (až 250 let), s velkými listy. V korunách stromů roste<br />
78
spousta epifytů (přisedlých rostlin) <strong>na</strong>př. orchideje, bromélie, kapraďorosty, pepřovníky.<br />
V podrostu rostou pouze stínomilné rostliny <strong>na</strong>př. kapradiny, nízké palmy, různé trávy.<br />
Fau<strong>na</strong> je buď korunová, pozemní, schopná létat či šplhat. V pralese Jižní Ameriky žijí<br />
<strong>na</strong>př. chápani, lenochodi, pásovci, jaguáři, kajmani, piraně, mravenci rodu Ata, termiti,<br />
kolibříci, mnoho druhů motýlů a papoušků. V Africkém pralese žijí <strong>na</strong>př. gorily, šimpanzi,<br />
dikobrazi, termiti, okapi, levharti, hroši.<br />
Azonální společenstva<br />
Mezi biomy, vymykající se zonálnímu uspořádání, patří pedobiomy a orobiomy. Pedobiomy<br />
jsou biomy dané extrémními půdními poměry, které brání <strong>na</strong>stolení klimatického klimaxu.<br />
Jsou jimi <strong>na</strong>př. společenstva písčitých a skal<strong>na</strong>tých stanovišť, rašelinišť, mokřadů, sutí,<br />
říčních náplavů, břehů.<br />
Pro písčité substráty je charakteristický nízký podíl jílovitých částic, vysoká <strong>pro</strong>vzdušněnost,<br />
převaha nekapilárních pórů, rychlý vsak vody, nižší hodnoty půdní reakce dané substrátem<br />
a minimální množství živin. Společenstva přizpůsobená životu <strong>na</strong> píscích oz<strong>na</strong>čujeme jako<br />
psamofilní a tvoří je rostliny psamofyty a živočichové psamobionti.<br />
Skal<strong>na</strong>tá stanoviště se vyz<strong>na</strong>čují nedostatkem humusu, půdy i vody, mají nízkou tepelnou<br />
vodivost s pravděpodobným přehříváním povrchu. Je <strong>na</strong> nich nesouvislý vegetační kryt,<br />
tvořený petrofilními živočichy a rostli<strong>na</strong>mi petrofyty.<br />
Rašeliniště se <strong>na</strong>cházejí v humidních chladnějších oblastech. Obsahují velké množství vody,<br />
což vede k vyluhování živin z vrchních vrstev a k zabránění přístupu kyslíku. Díky těmto<br />
podmínkám <strong>pro</strong>středí nedochází k mineralizaci a organická hmota se mění v rašelinu.<br />
Rostliny preferující tyto podmínky <strong>na</strong>zýváme tyrfofyty, živočichy tyrfofilní a druhy žijící<br />
pouze zde tyrfobionti.<br />
Orobiomy se liší od zonobiomů různou <strong>na</strong>dmořskou výškou, která se <strong>pro</strong>jevuje<br />
jako stupňovitost vegetace. Jsou pojmenovány dle geomorfologického členění zemského<br />
povrchu nebo dle rostoucí domi<strong>na</strong>ntní dřeviny. Vegetační stupně, které vycházejí<br />
z geomorfologického členění, se dělí <strong>na</strong> stupeň planární (nížinný), kolinní (pahorkatinný),<br />
suprakolinní (kopcovinný), submontánní (podhorský), montánní (horský), supramontánní<br />
(středohorský) a subalpínský (klečový).<br />
79
Stupně pojmenované (A. Zlatníkem) dle domi<strong>na</strong>ntní dřeviny jsou následující: dubový,<br />
bukodubový, dubobukový, bukový, jedlobukový, smrkojedlobukový, smrkový, klečový<br />
a alpínský.<br />
1.14 ZÁKLADY BIOGEOGRAFIE<br />
Biogeografie je <strong>na</strong>uka, studující rozšíření rostlin a živočichů v <strong>pro</strong>storu a času. Zabývá<br />
se jejich vztahem k ostatním složkám krajinné sféry a s<strong>na</strong>ží se zjistit, kde a v jakém množství<br />
žijí. Její součástí je fylogeografie, fytogeografie a zoogeografie.<br />
Fylogeografie je vědní disciplí<strong>na</strong>, která se s<strong>na</strong>ží co nejpřesněji stanovit směry a cesty<br />
postupného rozšiřování živých organismů v dané oblasti a v času. Pomocí genetických<br />
informací uložených v DNA jednotlivých druhů, zjišťuje příbuznost mezi studovanými<br />
jedinci <strong>na</strong> určitém území a pomáhá odhalit historii jejich geografického rozšíření.<br />
Fytogeografie je vědní disciplí<strong>na</strong>, která studuje <strong>pro</strong>storové rozšíření rostlin <strong>na</strong> Zemi.<br />
Její součástí je geografie a botanika. Zakladatelem tohoto oboru je Alexander von Humboldt.<br />
Zoogeografie je vědní disciplí<strong>na</strong>, která se zabývá studiem <strong>pro</strong>storového rozšíření živočichů<br />
<strong>na</strong> Zemi. Její součástí je geografie a zoologie.<br />
Fytogeografie<br />
Dle příbuznosti flóry se Země rozděluje do šesti fytogeografických oblastí:<br />
Holarktická oblast (Holarktis) je nejrozsáhlejší. Kromě tropické části zabírá celou severní<br />
polokouli. Zahrnuje Evropu, severní část Asie, Afriky a Ameriky. Na tomto území se <strong>na</strong>chází<br />
velké množství různých rostlinných čeledí a rodů, typických pouze <strong>pro</strong> tuto oblast.<br />
Charakteristické jsou zde rostliny brukvovité, miříkovité, prvosenkovité, růžovité,<br />
pryskyřníkovité, lipnicovité, z list<strong>na</strong>tých stromů mírného pásu <strong>na</strong>př. břízovité, bukovité<br />
a vrbovité. Charakter vegetace je ovlivněn klimatickými pásy, do kterých tato oblast zasahuje.<br />
Paleotropická oblast (Paleotropis) je tropickou oblastí Starého světa. Kromě jihu zahrnuje<br />
celou Afriku, jižní a jihovýchodní Asii, ostrovy Tichého a Indického oceánu. Jedná<br />
se o území s největší druhovou rozmanitostí, <strong>na</strong>jdeme zde 47 % rodů tropických rostlin světa.<br />
Zastoupeny jsou zde rostliny láčkovkovité, morušovníkovité, pandanovité, klejichovité<br />
a arekovité (palmyra, datlovník).<br />
80
Neotropická oblast (Neotropis) je tropická a subtropická oblast zahrnující Jižní Ameriku.<br />
Typickými rostli<strong>na</strong>mi jsou broméliovité, kaktusovité, dosnovité, agávovité<br />
a lichořeřišnicovité. Najdeme zde hodně endemitů, tedy druhů, které vznikly a rozšířily<br />
se pouze v této oblasti a nikde jinde se nevyskytují.<br />
Australská oblast (Australis) zabírá Austrálii, Tasmánii a Nový Zéland. Tato oblast<br />
je nejosobitější díky samostatnému vývoji následkem odloučení od ostatních kontinentů.<br />
Typickými rostli<strong>na</strong>mi jsou zde přesličníky, z bukovitých pabuk a z endemické čeledi<br />
myrtovitých blahovičník.<br />
Kapská oblast (Capensis) je nejmenší, zabírá jen úzký pobřežní pruh v jižní Africe.<br />
Je zde hodně zástupců endemických čeledí <strong>na</strong>př. pelargónie, amarylky, klívie.<br />
Antarktická oblast (Antarktis) zabírá nejjižnější část Jižní Ameriky, Ohňovou zemi<br />
a Antarktidu. Stromy rostou pouze v Jižní Americe. Typickými jsou traviny <strong>na</strong>př. lipnice,<br />
metlice a kostřava. Na antarktické pevnině jsou mechy a lišejníky.<br />
Zoogeografie<br />
Dle příbuznosti fauny se Země rozděluje do pěti zoogeografických říší, které se následně dělí<br />
<strong>na</strong> zoogeografické oblasti (tabulka 4).<br />
Tabulka 4: Zoogeografické členění<br />
ŘÍŠE<br />
ARKTOGEA<br />
NEOGEA<br />
PALEOGEA<br />
NOTOGEA<br />
ANTARKTIS<br />
OBLAST<br />
holarktická (nearktická + palearktická)<br />
neotropická<br />
Etiopská (afrotropická) + orientální (Indomalajská)<br />
australská<br />
antarktická<br />
ŘÍŠE ARKTOGEA<br />
Holarktická oblast zahrnuje oblast nearktickou (Severní Amerika) a palearktickou<br />
(Euroasie). Tyto dvě oblasti byly miliony let odděleny mořem a fau<strong>na</strong> jednotlivých pevnin<br />
se vyvíjela samostatně. V období čtvrtohor (v dobách ledových) došlo, v místech dnešní<br />
Beringovy úžiny, několikrát z důvodu poklesu hladiny oceánu k vytvoření pevninského<br />
81
mostu, který umožnil <strong>pro</strong>nikání (migraci) některých, zejmé<strong>na</strong> severně rozšířených<br />
palearktických druhů (<strong>na</strong>př. vlka, soba, losa, medvěda, jele<strong>na</strong>) do Severní Ameriky. Každá<br />
oblast se tedy vyz<strong>na</strong>čuje svojí specifickou původní faunou, ale v nejsevernějších částech<br />
i faunou <strong>pro</strong> obě oblasti příbuznou. Během poslední doby ledové takto přešel z Euroasie<br />
do Ameriky i člověk.<br />
Nearktická oblast zabírá 15 % pevniny, zahrnuje mimotropické území Severní Ameriky<br />
až po střední Mexiko a ostrov Grónsko. Najdeme zde biom tundry a široké pásmo<br />
jehlič<strong>na</strong>tého lesa. Ve směru poledníků <strong>na</strong> východě pásmo opadavého lesa, dále stepi (prérie)<br />
a <strong>na</strong> západě hory, pouště, jehlič<strong>na</strong>té a tvrdolisté lesy.<br />
Typickou zvířenou je <strong>na</strong>př. bizon, vačice, pásovec, mýval severní, bobr ka<strong>na</strong>dský, psoun<br />
prériový, z plazů aligátor severoamerický a čínský, chřestýš, užovka červená, z domácích<br />
zvířat odtud pochází krocan a kožešinová zvířata <strong>na</strong>př. mýval, ondatra, lišky, norek americký,<br />
z endemitů <strong>na</strong>př. vidloroh. Zahrnuje podoblast ka<strong>na</strong>dskou, východonearktickou, západně<br />
centrální a kalifornskou.<br />
Palearktická oblast je největší oblastí (zabírá 39 % pevniny) zahrnující evropský kontinent,<br />
severní Afriku včetně Sahary, Kanárské ostrovy, severní Asii, sever a střed Arabského<br />
poloostrova. Najdeme zde biom tundry, tajgy, stepi a pouště. Na severu je fau<strong>na</strong> podobná<br />
oblasti nearktické, <strong>na</strong> jihu oblasti orientální. Jedná se o území chudé <strong>na</strong> endemity (čeleď<br />
tarbíkovití), v jižní části se <strong>na</strong>cházejí centra domestikace většiny druhů domácích zvířat<br />
<strong>na</strong>př. skotu, koní, ovcí.<br />
Typickou zvířenou je <strong>na</strong>př. srnec, bažant, zubr, velbloud dvouhrbý (drabař) i jednohrbý<br />
(dromedár), z hlodavců pískomil, tarbík egyptský, z ptáků berneška rudokrká, chaluha<br />
příživná, tenkozobec opačný, potáplice malá, kajka mořská, z plazů zmije obecná a gegončík<br />
noční. Zahrnuje podoblast eurosibiřskou, mediteránní, středoasijskou a východopalearktickou.<br />
ŘÍŠE NEOGEA<br />
Neotropická oblast zajímá Střední a Jižní Ameriku s přilehlými ostrovy (Malé a Velké<br />
Antily). Přičemž Jižní Amerika se oddělila od Afriky koncem druhohor, ke spojení se Severní<br />
Amerikou a částečné výměně fauny obou kontinentů došlo až ve starších čtvrtohorách.<br />
Je druhově velmi bohatá, zejmé<strong>na</strong> <strong>na</strong> hmyz a ptáky. Má vysoký podíl endemických taxonů<br />
<strong>na</strong>př. kolibříci, vačice, chudozubí).<br />
Typickou zvířenou je <strong>na</strong>př. jaguár, mravenečník, <strong>na</strong>ndu pampový, drápkaté opičky, mara<br />
stepní, kapybara, činčila vl<strong>na</strong>tá, lenochod, pásovec, vač<strong>na</strong>tci, z ptáků kondor andský, karančo<br />
82
jižní, harpyje pralesní, tukan obrovský, kolibříci, z ryb největší sladkovodní ryba arapaima<br />
a piraně, z plazů a<strong>na</strong>konda žlutá, krajta mřížkovaná, z domácích zvířat nutrie, morče, lama,<br />
kach<strong>na</strong> pižmovka.<br />
ŘÍŠE PALEOGEA<br />
Říše Paleogea je tvoře<strong>na</strong> oblastí etiopskou a orientální. Etiopská oblast (afrotropická) zabírá<br />
Afriku <strong>na</strong> jih od Sahary, jižní část Arabského poloostrova a podoblast madagaskarskou. Žije<br />
zde velké množství různých druhů kopytníků, z endemitů zástupci hmyzožravců, hlodavců<br />
a hrabáčů (<strong>na</strong>př. hrabáč kapský). Z této oblasti byla domestiková<strong>na</strong> perlička krope<strong>na</strong>tá a osel,<br />
který pochází z rozhraní s palearktickou oblastí.<br />
Typickou zvířenou jsou zde žirafovití, hroši obojživelní, nosorožci tuponosí, damani skalní,<br />
zebry, antilopy, sloni afričtí, buvoli afričtí, lvi, gepardi, hyeny skvrnité, surikaty, gorily,<br />
kočkodani, šimpanzi, z ptáků hadilov písař, marabu africký, ibis posvátný, pštros africký,<br />
z papoušků papoušek šedý, snovačovití, z plazů krokodýli, mamba černá, zmije rohatá atd.<br />
Medvědi, jelenovití a krtkovití zde nežijí.<br />
Z podoblasti madagaskarské pochází <strong>na</strong>př. lemur kata a vari, ksukol ocasatý, tukan<br />
madagaskarský, želva paprsčitá, vzácná želva Angonoko, felsuma madagaskarská a větši<strong>na</strong><br />
druhů chameleónů.<br />
Zahrnuje podoblast africkou a madagaskarskou.<br />
Orientální oblast (indomalajská) zabírá monzunovou oblast jižní a jihovýchodní Asie, tedy<br />
Přední a Zadní Indii, Indonésii a Malajsii. Převažují zde tropické lesy, které jsou čím dál více<br />
těženy. Oblast je centrem domestikace kura, páva, buvola, zebu, z endemitů zde žije<br />
<strong>na</strong>př. panda velká, ta<strong>na</strong>, gibboni, orangutani, endemit Bornea kahau nosatý a letuchy.<br />
Typickou zvířenou jsou zde <strong>na</strong>př. sloni indičtí, gauři, nosorožci, úzkonosé opice, poloopice,<br />
tygři indičtí a usurijští, levharti, tapíři čabrakoví, loskutáci posvátní, z plazů varani, gekon<br />
obrovský, kobra indická, krajta zelená a mřížkovaná.<br />
Wallaceova linie od sebe odděluje orientální oblast říše Paleogea (oblast rozšíření<br />
placentárních savců) a australskou oblast říše Notogea (oblast rozšíření vač<strong>na</strong>tců). Probíhá<br />
mezi ostrovy Bali a Lombok a <strong>na</strong> severu mezi Borneem a Sulawezi. Mezi Bali a Lombokem<br />
je vzdálenost pouze 30 km a <strong>na</strong> každém z nich žije odlišná fau<strong>na</strong> (<strong>na</strong> Lomboku končí rozšíření<br />
vač<strong>na</strong>tců).<br />
83
ŘÍŠE NOTOGEA<br />
Tato říše je nejdéle izolovaná od ostatních kontinentů a má tedy největší zastoupení<br />
paleoendemitů (starobylých druhů), mezi které patří <strong>na</strong>př. vejcorodí a někteří vač<strong>na</strong>tci.<br />
Notogea neposkytla žádná domácí zvířata. Je tvoře<strong>na</strong> oblastí australskou.<br />
Oblast australská zahrnuje Austrálii, Tasmánii, Nový Zéland, Novou Guineu a přilehlé<br />
polynéské ostrovy. Pro tuto oblast jsou typické chudé půdy a suché až pouštní klima. Lesní<br />
porosty jsou tvořeny převážně eukalypty. Evropany sem byly dovezeny nepůvodní druhy<br />
<strong>na</strong>př. skot, ovce, králíci, vodní buvoli, prasata, které ničily stepní vegetaci a způsobily<br />
vyhynutí některých původních druhů. Z paleoendemitů se zde zachovali <strong>na</strong>př. ptakořitní,<br />
z ptáků kivi, rajky, velechvosti, lemčíci, taboni. Vač<strong>na</strong>tci se zde zachovali z důvodu izolace<br />
australského kontinentu od ostatních kontinentů v období třetihor a během samostatného<br />
vývoje vytvořili řadu druhů s podobnými ekologickými adaptacemi stejnými<br />
jako u placentálů.<br />
Typickou zvířenou je ptakopysk, ježura australská, pes dingo, koala, klokan, z ptáků emu,<br />
kasuár přilbový, nestor kea, andulky, kakadu růžový, korela chocholatá, z plazů hatérie, varan<br />
obrovský a krátkoocasý, agama límcová, krokodýl mořský.<br />
Zahrnuje podoblast australskou kontinentální, novozélandskou, polynéskou a havajskou.<br />
ŘÍŠE ANTARKTIS<br />
Antarktická oblast zahrnuje Antarktidu a přilehlé ostrovy. Fau<strong>na</strong> této oblasti je velmi chudá,<br />
soustředěná hlavně <strong>na</strong> pobřeží, případně do míst s holými skalami (roztoči). Obratlovci<br />
získávají potravu z moře, bezobratlí jsou paraziti nebo konzumenti zbytků tlející vegetace.<br />
Řadíme sem <strong>na</strong>př. tučňáky, tuleně, lachtany, lvouny, rypouše a racky.<br />
84
2 ENVIRONMENTÁLNÍ EKOLOGIE<br />
2.1 EKOLOGICKÉ DOPADY ZEMĚDĚLSKÉ PRODUKCE<br />
Zemědělství je činností, kterou si lidé od pradáv<strong>na</strong> zajišťují potravu, případně další vedlejší<br />
<strong>pro</strong>dukty (peří, kožešiny). Rozvíjelo se společně s lidskou populací, z počátku pozvol<strong>na</strong>,<br />
později rychle a rozsáhle. Člověk začal úmyslně pěstovat plodiny a chovat šlechtěná zvířata<br />
z důvodu získání většího užitku. Extenzivní zemědělství postupně přešlo v intenzivní,<br />
docházelo k rozšíření pastvin, ke zvětšování obdělávaných ploch kácením lesů a rozoráváním<br />
stepí. Původní přírodní ekosystémy byly <strong>na</strong>rušovány a přeměňovány v agroekosystémy,<br />
což mělo a má výrazný dopad <strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí.<br />
Mechanické obdělávání půdy těžkými stroji<br />
Z důvodu ulehčení práce, začal člověk používat těžké stroje <strong>pro</strong> úpravu polí. Tyto stroje<br />
vážící až desítky tun, při pojezdech udusávají půdu, kterou je potřeba následně hlouběji orat.<br />
Škody působí i špatná orba, kdy místo orby kolmo <strong>na</strong> svah (po vrstevnicích), se orá po svahu.<br />
Při deštích je pak brázdami odplavová<strong>na</strong> půda.<br />
Obhospodařování půdy zemědělskými stroji má také vliv <strong>na</strong> druhovou rozmanitost<br />
a početnost zooedafonu, přičemž záleží nejen <strong>na</strong> způsobu, ale i <strong>na</strong> počtu opakování během<br />
roku. Důležité také je, v kterém měsíci je orba <strong>pro</strong>vádě<strong>na</strong>. Jarní orba škodí zejmé<strong>na</strong> druhům,<br />
které se rozmnožují v tomto období a množí se pouze jednou do roka. Naopak druhům<br />
s pozdější dobou rozmnožování, nebo pokud se množí vícekrát do roka, nemusí orba v tuto<br />
dobu vadit. Výrazněji by je spíše ovlivnila orba podzimní. Záleží také <strong>na</strong> počasí v době orby.<br />
Výrazný chlad, vlhko nebo sucho mají <strong>na</strong> zooedafon nepříznivý vliv, <strong>na</strong>opak teplo a optimální<br />
vlhkost působí pozitivně.<br />
Zavlažování, odvodňování pozemků a úpravy vodních toků<br />
Zavlažování je <strong>pro</strong>váděno u trvale suchých půd, jako jsou <strong>na</strong>př. stepi, polopouště,<br />
ale i u dočasně suchých polí, u kterých závlaha pozitivně ovlivňuje flóru i faunu. Negativní<br />
je zavlažování méně <strong>pro</strong>pustných půd, kdy může dojít k zabahnění a úhynu půdních<br />
organismů. Odvodňování příliš vlhkých a mokrých půd, z důvodu získání nových ploch orné<br />
půdy, vede k následnému vysychání půdy. Odvodňování má také velký vliv <strong>na</strong> složení<br />
85
iocenózy, které je tímto způsobem výrazně měněno. Následkem umělého <strong>na</strong>vození<br />
nedostatku půdní vlhkosti ustupují vlhkomilné druhy a <strong>na</strong>stupují suchomilné,<br />
což má za následek změnu celého druhového složení ekosystému.<br />
Úpravy vodních toků spočívají v <strong>na</strong>přimování, zpevňování břehů, stavbě stupňů a přepadů<br />
apod. Vyrovnávání toků zrychluje průtok vody, která rychleji odtéká z potoků a řek za hranice<br />
<strong>na</strong>ší republiky. Následkem je poté nedostatek spodní vody, vysychání polí a studní. Zvýšením<br />
<strong>pro</strong>udění vody dochází také k odplavování bentických živočichů, k erozi d<strong>na</strong> toku<br />
a jeho <strong>pro</strong>hlubování.<br />
Odstraňování břehových porostů vede ke zničení ekotonu mezi tokem a okolní krajinou.<br />
Dochází tedy k zániku <strong>pro</strong>středí obývaného velkým počtem rostlinných i živočišných druhů.<br />
Hnojení půdy<br />
Z důvodu nedostatku přírodních organických hnojiv se začala vyrábět a častěji používat<br />
umělá hnojiva. Jejich používání ve větší míře ovlivňuje vlastnosti půdního <strong>pro</strong>středí<br />
a tím i druhové složení biocenózy. Optimální dávkování působí <strong>na</strong> rostliny pozitivně,<br />
podporuje jejich růst a tvorbu biomasy. Odumřelá rostlinná hmota je následně využitelná <strong>pro</strong><br />
půdní organismy.<br />
Pokud jsou pozemky přehnojovány, nevyužité minerální látky jsou z polí vyplavovány<br />
do vodního <strong>pro</strong>středí a výrazně se pak podílí <strong>na</strong> eutrofizaci vod.<br />
Používání pesticidů<br />
K elimi<strong>na</strong>ci výskytu plevelných rostlin a škůdců se používají v zemědělství různé herbicidy<br />
(<strong>na</strong> plevele), insekticidy (<strong>na</strong> hmyzí škůdce) a rodenticidy (<strong>na</strong> hlodavce). Tyto chemické látky<br />
se dostávají do půdy a následně i do potravních řetězců. Mohou negativně ovlivňovat necílové<br />
organismy a zvýšit úmrtnost méně odolných živočichů. Tyto látky se vyplavováním dostávají<br />
i do vodních toků, kde způsobují velké škody.<br />
Pěstování monokultur<br />
Pěstování monokultury z<strong>na</strong>mená vysazování stejného druhu plodiny <strong>na</strong> velkých plochách<br />
po delší dobu. Tímto způsobem hospodaření dochází ke snížení druhové diverzity fauny<br />
i flóry, zvířata ztrácejí možnosti úkrytů a trpí jednostrannou výživou. Pěstování stejné plodiny<br />
<strong>na</strong> stejném místě po několik let, může způsobit vyčerpání živin důležitých <strong>pro</strong> další růst.<br />
86
Pastvinářství<br />
Pastvinářství ovlivňuje druhové složení flóry tím, že pasoucí se zvířata preferují jen určité<br />
druhy rostlin a umožňují tak rozšíření jiných, většinou nežádoucích druhů. Při intenzivní<br />
pastvě dochází až ke zničení místní vegetace a k erozi půdy. Exkrementy, které zvířata<br />
<strong>pro</strong>dukují, jsou potravou <strong>pro</strong> mnohé dekompozitory.<br />
Kosení luk<br />
Kosení luk má také velký výz<strong>na</strong>m <strong>pro</strong> luční biocenózu. Pokud je kosení <strong>pro</strong>váděno strojově,<br />
vede k úhynu živočichů ukrytých či hnízdících <strong>na</strong> louce. Negativně také ovlivňuje druhovou<br />
skladbu rostlin, <strong>pro</strong>tože některé druhy nestihnou před pokosením vykvést a vytvořit seme<strong>na</strong>.<br />
Kosením se také mění vzhled stanoviště, živočichové ztrácejí možnosti zasídlení, úkrytů<br />
a jsou více vystaveni abiotickým vlivům. Změnou přízemního klimatu a půdních podmínek<br />
dochází k úhynu některých citlivých druhů nebo k jejich migraci.<br />
Zavlečení nepůvodních druhů<br />
Úmyslnou introdukcí vybraných hospodářských plodin nebo zvířat, došlo i k nezáměrnému<br />
zavlečení nepůvodních rostlinných či živočišných druhů. Tyto druhy se z důvodu nedostatku<br />
konkurence či predátorů přemnožují a způsobují pak velké škody v zemědělství<br />
(<strong>na</strong>př. s bramborami zavlečená mandelinka bramborová).<br />
Přemnožení jedinců<br />
Pro agrocenózy je typická malá druhová rozmanitost, která se může vyz<strong>na</strong>čovat velkou<br />
početností jedinců. Některé druhy se mohou přemnožovat a způsobovat v zemědělství velké<br />
škody (<strong>na</strong>př. hraboš polní).<br />
2.2 NEŽÁDOUCÍ ÚČINKY POUŽITÍ PESTICIDŮ<br />
Pesticidy zachraňují miliony lidských životů tím, že hubí pře<strong>na</strong>šeče závažných onemocnění<br />
(<strong>na</strong>příklad skvrnitý tyfus, malárie) či škůdce zemědělských plodin a tak umožňují vyšší<br />
<strong>pro</strong>dukci potravin, <strong>pro</strong>tože moderní zemědělství je do jisté míry <strong>na</strong> jejich používání závislé.<br />
Druhou stranou mince jsou nežádoucí účinky pesticidů a celá řada environmentálních<br />
a zdravotních <strong>pro</strong>blémů. V některých případech mohou škodlivé účinky převažovat<br />
87
<strong>na</strong>d pozitivními. Protože zřídka hubí pouze vybraného škůdce, jejich použití může <strong>na</strong>rušit<br />
rovnováhu v přírodě. Některé pesticidy se hromadí <strong>na</strong> vyšších úrovních potravního řetězce.<br />
Při použití pesticidů jsou pracovníci ohroženi akutní otravou nebo rozvojem nádorového<br />
onemocnění v dlouhodobém horizontu. Příjem stopového množství pesticidů s potravou<br />
zakládá riziko chronických nežádoucích efektů.<br />
Za škodlivý je považován kterýkoliv živý organismus ovlivňující <strong>pro</strong>spěch nebo zdraví<br />
člověka. Řadíme sem <strong>na</strong>př. plevele, hmyz, hlodavce, bakterie, roztoče, houby a plísně, které<br />
škodí buď přímo, nebo jsou výz<strong>na</strong>mnými pře<strong>na</strong>šeči a rezervoáry původců chorob. Definice<br />
škůdce je subjektivní. Někteří dříve hojní škůdci dnes patří ke kriticky ohroženým druhům.<br />
Nejčastěji jsou pesticidy používány v zemědělství. Insekticidy likvidují hmyzí škůdce<br />
a vektory smrtelných onemocnění, <strong>na</strong>příklad malárie, žluté zimnice, moru a tyfu. Herbicidy<br />
ničí plevele, které ubírají kulturním plodinám <strong>pro</strong>stor, živiny a světlo. Fungicidy jsou<br />
ochranou plodin a živočichů před houbovými patogeny. Rodenticidy brání přemnožení<br />
hlodavců. Akaricidy zabíjí roztoče, moluskocidy slouží k redukci množství měkkýšů, zejmé<strong>na</strong><br />
plžů škodících v zemědělství. Vlastnosti ideálního pesticidu se dají shrnout takto: účinkuje<br />
selektivně, rychle se degraduje v <strong>pro</strong>středí <strong>na</strong> netoxické látky a minimálně migruje<br />
v <strong>pro</strong>středí.<br />
Pesticidy s obsahem olova, rtuti a arzénu jsou extrémně toxické <strong>pro</strong> škůdce, další zvířata<br />
i člověka, jsou chemicky stabilní a kumulují se v půdě a vodě. Proto se od jejich používání<br />
ustoupilo. Řadu toxických organických sloučenin <strong>pro</strong>dukují rostliny. Příkladem může být<br />
alkaloid nikotin z tabáku, pyretriny z chryzantém, nebo extrakt z kořene rostliny rodu Derris.<br />
Tyto přirozené látky jsou rychle degradovány a v životním <strong>pro</strong>středí nepřetrvávají.<br />
Ve čtyřicátých letech devatenáctého století se datuje nástup <strong>pro</strong>dukce syntetických<br />
organických pesticidů druhé generace. První látkou je dichlordifenyltrichlormethylmethan<br />
(DDT). Dnes existuje nepřeberné množství pesticidních výrobků s obsahem různých<br />
kombi<strong>na</strong>cí více než tisíce chemických látek.<br />
Největší skupinou pesticidů jsou insekticidy, k nimž patří chlorované uhlovodíky,<br />
organofosfáty a karbamáty. I když bylo DDT syntetizováno již v roce 1874, jeho insekticidní<br />
účinky byly objeveny až v roce 1939. Švýcarský chemik Paul Hermann Müller za tento objev<br />
a související výzkum obdržel v roce 1948 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. DDT<br />
se používalo v rámci ozdravovacích <strong>pro</strong>gramů během a po druhé světové válce. Ještě v roce<br />
1970 dosahovala celosvětová <strong>pro</strong>dukce DDT 175 000 tun. Hromadící se informace<br />
o nežádoucích účincích DDT a jeho metabolitů vedly vyspělé průmyslové země k zákazu<br />
88
používání DDT. Jistě k tomu přispěla i kniha Rachel Carsonové Mlčící jaro (Silent Spring,<br />
1962). DDT je prvním pesticidem, <strong>na</strong> který se u hmyzu selektovala rezistence. Vstupuje<br />
do globálního atmosférického cyklu a alespoň ve stopových koncentracích se <strong>na</strong>chází všude<br />
v biosféře. Další vlastností je schopnost k biologickému hromadění, které má za následek<br />
pokles populace divokých zvířat v důsledku poruchy rozmnožování. Dravci snáší méně vajec,<br />
jejich vejce mají tenčí skořápku a nevydrží inkubaci, v průběhu inkubace i po vylíhnutí<br />
je vyšší míra úhynů a rodičovští ptáci vykazují aberantní chování, které ohrožuje normální<br />
průběh inkubace i péči o mláďata <strong>na</strong> hnízdě.<br />
Organofosfáty jsou organické sloučeniny fosforu, které byly vyvinuty za druhé světové války<br />
v rámci německého výzkumu nervových plynů. Ve srovnání s jinými insekticidy jsou více<br />
toxické i <strong>pro</strong> další skupiny živočichů. Toxicitou <strong>pro</strong> člověka patří k nejnebezpečnějším jedům,<br />
jako je arzenik, strychnin a kyanid. Organofosfáty <strong>na</strong>hradily chlorované uhlovodíky, <strong>pro</strong>tože<br />
vzhledem k mikrobiálnímu rozkladu nepřetrvávají v <strong>pro</strong>středí. Jsou to nervově paralytické<br />
látky blokující enzym acetylcholinesterázu, přičemž <strong>na</strong>hromadění neurotransmiteru<br />
acetylcholinu pak dráždí nervovou soustavu a je mechanismem akutní otravy. Je známo,<br />
že chronická expozice nízkým dávkám organofosfátů ovlivňuje vývoj nervové soustavy<br />
a dokonce se spekuluje o jejich roli při vzniku poruch autistického spektra.<br />
Deriváty kyseliny karbamové - karbamáty jsou insekticidy s širokým spektrem účinku<br />
a obecně nižší toxicitou <strong>pro</strong> savce. K nejznámějším zástupcům patří karbaryl, karbofuran,<br />
<strong>pro</strong>poxur a furadan. Na rozdíl od organofosfátů karbamáty reverzibilně inhibují enzym<br />
acetylcholinesterázu.<br />
Nežádoucí rostliny, <strong>na</strong>příklad plevele v plodinách nebo trávnících a invazní vegetace,<br />
se likvidují herbicidy. Existují herbicidy selektivní, které jsou účinné jen <strong>na</strong> určitou skupinu<br />
rostlin, a neselektivní postihující veškeré rostliny, tzv. totální herbicidy. Selektivní herbicidy<br />
se používají <strong>na</strong>příklad k hubení trávovitých plevelů, jednoděložných a dvouděložných<br />
plevelů.<br />
Příkladem selektivních herbicidů jsou atrazin, 2,4-dichlorfenoxyoctová kyseli<strong>na</strong><br />
a 2,4,5-trichlor fenoxyoctová kyseli<strong>na</strong>. Jedná se o herbicidy s účinkem <strong>na</strong> širokolisté rostliny,<br />
strukturou jsou podobné přirozenému růstovému hormonu některých rostlin. Používají<br />
se <strong>na</strong> ochranu obilnin před plevely. Atrazin perzistuje v <strong>pro</strong>středí, může působit<br />
jako endogenní disruptor u obojživelníků a v ČR i Evropské unii již není registrován.<br />
Neselektivním herbicidem je <strong>na</strong>příklad paraquat. Jde o jedovatou a perzistentní látku, která<br />
může poškozovat plíce, játra, srdce a ledviny a při chronické expozici negativně ovlivňovat<br />
89
e<strong>pro</strong>dukci. Popsány jsou i kancerogenní účinky. Přestože je v Evropské unii zakázán,<br />
je jedním z celosvětově nejběžnějších pesticidů. Za nejkontroverznější případ použití<br />
herbicidů lze považovat jejich válečné <strong>na</strong>sazení při defoliačním <strong>pro</strong>gramu v letech 1961<br />
až 1971ve Viet<strong>na</strong>mu.<br />
Používání pesticidů vyvolává řadu <strong>pro</strong>blémů. Selekce genetické rezistence souvisí<br />
s opakovaným používáním stejné účinné látky a rychlým střídáním generací škůdců.<br />
Naruše<strong>na</strong> může být přirozená rovnováha, <strong>pro</strong>tože pesticidy nepostihují jen cílové škůdce,<br />
ale i <strong>pro</strong>spěšné druhy a predátory živící se škodlivým hmyzem. Za krátkou dobu se tak škůdci<br />
osvobození od mezidruhových interakcí v umělém ekosystému zemědělských nebo lesních<br />
monokultur mohou znovu přemnožit. V některých případech použití pesticidů vede ke vzniku<br />
škodlivosti druhu, který dříve nezpůsoboval <strong>pro</strong>blémy. Perzistence a biologické hromadění<br />
pesticidů z<strong>na</strong>mená, že určitá látka může být příčinou <strong>pro</strong>blémů ještě dlouhou dobu po zákazu<br />
používání. Biologické hromadění demonstruje následující příklad hypotetického potravního<br />
řetězce: rostli<strong>na</strong>, saranče, ještěrka, had. Pesticidní postřik <strong>na</strong> vegetaci je zředěný a dávku<br />
<strong>na</strong> jednom listu lze vyjádřit hodnotou 1. Saranče, které požere 10 listů je vystaveno působení<br />
pesticidu v hodnotě 10. Ještěrka sežráním 10 sarančat přijme pesticid v dávce 100, zatímco<br />
had jako vrcholový predátor se ulovením 10 ještěrek již dostává <strong>na</strong> hodnotu 1000. Potřebu<br />
používat pesticidy lze snížit správnými agrotechnickými kultivačními postupy a střídáním<br />
plodin. Výz<strong>na</strong>m má i biologická kontrola. Šetrné k životnímu <strong>pro</strong>středí jsou pesticidy<br />
založené <strong>na</strong> Bacillus thuringiensis. Jde o ubikvitárně se vyskytující grampozitivní bakterii,<br />
která vytváří spory. B. thuringiensis je blízce příbuzný Bacillus cereus. Do stejného rodu patří<br />
i původce sněti slezinné neboli antraxu. Při sporulaci jsou tvořeny krystalické <strong>pro</strong>teiny,<br />
tzv. cry <strong>pro</strong>teiny, které vykazují insekticidní vlastnosti. Geny <strong>pro</strong> syntézu krystalických<br />
<strong>pro</strong>teinů se <strong>na</strong>cházejí v plasmidech. Když hmyz pozře tyto cry toxiny, v trávícím aparátu<br />
dojde k jejich aktivaci a začlenění do buněčné membrány střevních buněk. Poškození<br />
a rozpad střevních buněk vede k úhynu hmyzu. B. thuringiensis lze považovat za výz<strong>na</strong>mnou<br />
alter<strong>na</strong>tivu použití syntetických pesticidů. Tyto bioinsekticidy se používají k regulaci<br />
především škůdců z řádů Lepidoptera, Diptera a Coleoptera. Účinné jsou i v boji s hmyzem<br />
z řádů Hymenoptera, Homoptera, Orthoptera a Mallophaga, případně s hlísticemi, roztoči<br />
a prvoky. Bacillus thuringiensis sérovar israelensis se používá v boji s larvami moskytů.<br />
Další možnost spočívá v <strong>pro</strong>dukci geneticky modifikovaných neboli transgenních plodin<br />
(kukuřice, sója, bavlník). Vzhledem k tomu, že cry toxiny se váží <strong>na</strong> specifické receptory<br />
buněk výstelky střední části střeva bezobratlých a nejsou účinné u druhů bez adekvátního<br />
90
eceptoru, tyto pesticidy jsou bezpečné <strong>pro</strong> člověka, volně žijící obratlovce, i většinu<br />
opylovačů a dalších <strong>pro</strong>spěšných druhů hmyzu.<br />
Další šetrnou metodou k redukci populace škůdců je vypouštění sterilizovaných samečků,<br />
kteří se sice páří se samičkami, ale jejich vajíčka se nelíhnou. Možností boje se škůdci<br />
je i „mating disruption“ – znemožnění páření v <strong>pro</strong>středí přesyceném feromonem či šlechtění<br />
rezistentních odrůd zemědělských plodin. Poslední účinnou technikou v boji se škůdci<br />
je využití druhově specifických feromonů, tzv. sexuálních atraktantů, <strong>pro</strong> <strong>na</strong>lákání hmyzu<br />
do pastí nebo využití hormonů, které řídí metamorfózu hmyzu.<br />
2.3 EKOLOGICKÉ DOPADY VEDENÍ VÁLKY<br />
Války byly od pradáv<strong>na</strong> oblíbenou lidskou činností. V prehistorických dobách se svárů<br />
účastnily jen rodiny a klany, kdežto v dobách moderních dostupná zbroj lidstvo dovedla<br />
až <strong>na</strong> pokraj zkázy. První konflikty samozřejmě přinášely krve<strong>pro</strong>lití, ale i ničení celé<br />
civilizace a s ní související zemědělské <strong>pro</strong>dukce. Ekocida jako taktika vedení války byla<br />
<strong>na</strong>příklad použita Římany během punských válek. Zničení města Kartágo bylo do<strong>pro</strong>vázeno<br />
zasolením okolní zemědělské půdy. Kromě obětí <strong>na</strong> životech představují válečné aktivity<br />
z<strong>na</strong>čné ekonomické výdaje.<br />
Novodobé války jsou založeny <strong>na</strong> použití obrovského množství výbušnin, což vede k přímé<br />
destrukci ekosystémů. Intenzivní střety mezi dobře vybavenými armádami a pomalu<br />
postupující válečná fronta, <strong>na</strong>příklad během první světové války, z<strong>na</strong>me<strong>na</strong>jí rozsáhlou<br />
devastaci lesů, polí a dalších ekosystémů v krajině. Úbytek lesů v době válečných konfliktů<br />
je spojen s bombardováním a následnými požáry, nekontrolovanou těžbou a rozvratem<br />
lesnického hospodaření. Negativní dopady moderních válek <strong>na</strong> živočichy jsou málo<br />
zdokumentovány. Rozpoznány byly případy úhynů mořských ptáků znečištěných ropou<br />
vytékající ze zničených lodí. Některé živočišné druhy byly při válečných konfliktech skoro<br />
vyhubeny. Příkladem je jelen milu, jehož poslední polodivokým způsobem žijící jedinci byli<br />
vybiti při povstání boxerů roku 1900 v Číně. Podobný osud potkal zubra během první i druhé<br />
světové války. Politická nestabilita, půtky mezi vzbouřenci a nedostatek <strong>pro</strong>středků<br />
<strong>na</strong> ochranu zvířat před pytláky jsou příčinou ohrožení velkých savců včetně nosorožců a slonů<br />
v některých zemích Afriky. Konflikt mezi Američany a Japonci během druhé světové války<br />
měl za následek totální devastaci avifauny včetně vymizení ptačích endemitů<br />
91
<strong>na</strong> tichomořských ostrovech, o které se intenzivně bojovalo. Zaz<strong>na</strong>menán byl však i pozitivní<br />
vliv válečných konfliktů <strong>na</strong> populace zvěře a ryb v důsledku méně intenzivního lovu<br />
než v dobách míru. Kupříkladu vzrostla početnost tygrů živících se lidskými oběťmi během<br />
druhé indočínské války.<br />
V některých válečných konfliktech byly použity bojové chemické <strong>pro</strong>středky, které<br />
nevyhnutelně musely likvidovat veškerý život v zamořené oblasti. Jed<strong>na</strong>lo se <strong>na</strong>příklad<br />
o otravné látky chlor, fosgen, trifosgen, chlorpikrin a yperit. Cíleně byly vyvinuty látky sarin,<br />
soman, tabun a VX. Podle mechanismu účinku tyto látky dělíme <strong>na</strong> dusivé, zpuchýřující,<br />
dráždivé a nervově paralytické. I použití slzného plynu, který nemá smrtelné účinky,<br />
Spojenými státy ve Viet<strong>na</strong>mu mělo za následek neobyvatelnost letecky ošetřeného území<br />
po dobu 45 dní. Američané ve válce ve Viet<strong>na</strong>mu <strong>na</strong>sadili také defolianty <strong>na</strong> ploše přesahující<br />
14000 km 2 s cílem zničit zemědělskou <strong>pro</strong>dukci a us<strong>na</strong>dnit hledání nepřítele v oblastech<br />
bez lesního krytu. Nejznámější je směs 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny (2,4-D)<br />
s 2,4,5-trichlorfenoxyoctovou kyselinou (2,4,5-T) v poměru 1:1 <strong>na</strong>zývaná Agent Orange.<br />
Tato vojenská strategie může být oz<strong>na</strong>če<strong>na</strong> za ekocidu. Zvláště silně byly postiženy mangrovy<br />
brakických vod a tropické deštné lesy. Degradace postižených biotopů měla za následek<br />
změnu rostlinných společenstev ve <strong>pro</strong>spěch druhů méně citlivých k herbicidům, pokles<br />
abundance živočichů i celkové biologické rozmanitosti. Dalším <strong>pro</strong>blémem spojeným<br />
s použitím výše zmíněných herbicidů byla jejich kontami<strong>na</strong>ce vedlejším <strong>pro</strong>duktem výroby<br />
dioxinem TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin). Odhaduje se, že se do <strong>pro</strong>středí<br />
ve Viet<strong>na</strong>mu takto dostalo 110 až 170 kg TCDD. Dioxin TCDD je extrémně toxický,<br />
vykazuje embryotoxické a teratogenní účinky, kožní <strong>pro</strong>jevy intoxikace jsou spojeny<br />
s chlorakné.<br />
Irácké jednotky ve válce v Perském zálivu nechaly záměrně vytéct ropu z tankerů<br />
přečerpávacích stanic, aby tak získaly určitou taktickou výhodu a poškodily kuvajtskou<br />
ekonomiku. V ropných skvrnách uhynuly tisíce mořských ptáků a bahňáků. Nesmírný dopad<br />
<strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí měly i sabotáže a zapálení ropných vrtů ve vnitrozemí Kuvajtu.<br />
Ekologický dopad použití jaderné bomby lze posoudit <strong>na</strong> základě zkušeností z měst Hirošima<br />
a Nagasaki. Svržené bomby explodovaly cca 500 m <strong>na</strong>d zemí a jejich totální destrukční<br />
účinek v okruhu desítky kilometrů byl dán tlakovou vlnou a termální energií. Ionizující záření<br />
tvořilo pouze 15 % výbušné síly použitých bomb (0,015 a 0,021 megatuny trinitrotoluenu).<br />
Organismy byly poškozeny přímou radiací během prvních minut po explozi i dlouhodobě<br />
radioaktivním spadem. Přeživší trpěli nemocí z ozáření a v dlouhodobé perspektivě se zvýšila<br />
92
incidence nádorových onemocnění. Zkoušky jaderné munice v Mohavské poušti<br />
či <strong>na</strong> tichomořských ostrovech zničily vše živé v epicentru výbuchu, přičemž relativně rychle<br />
docházelo k sukcesnímu vývoji a rekolonizaci života.<br />
Jaké následky by měl celosvětový jaderný holokaust Je pravděpodobné, že by život včetně<br />
lidské civilizace v určité redukované formě přečkal. Lze však očekávat více<br />
než dvaceti<strong>pro</strong>centní pokles lidské populace a postižení zejmé<strong>na</strong> severní polokoule<br />
s největším množstvím strategických cílů. Dle klimatických modelů by došlo ke snížení<br />
teploty <strong>na</strong> Zemi a tato „jaderná zima“ by měla z<strong>na</strong>čný dopad <strong>na</strong> vegetaci včetně<br />
zemědělských plodin. Ekologické dopady by vedly ke vzniku druhově chudších ekosystémů<br />
s domi<strong>na</strong>ncí jednodušších forem života a nižší primární a sekundární <strong>pro</strong>dukcí.<br />
2.4 BIODIVERZITA<br />
Biodiverzitu lze definovat jako rozmanitost života <strong>na</strong> Zemi. Pro pochopení biodiverzity<br />
je nutné si uvědomit, jaké jsou úrovně integrace biologických (ekologických) systémů.<br />
Od nejsložitějšího k nejjednoduššímu systému se jedná o biosféru, biomy, krajinu,<br />
ekosystémy, společenstva, druhy, populace, jedince, orgánové systémy, orgány, tkáně, buňky,<br />
subcelulární organely a molekuly. Ekologie se tradičně zabývá úrovněmi organizace<br />
od jedince výše. Popis variability <strong>na</strong> nižších úrovních spadá spíše do oblasti morfologie,<br />
fyziologie, genetiky a molekulární biologie, i když toto neplatí úplně striktně a v poslední<br />
době se rozvíjí <strong>na</strong>příklad molekulární <strong>ekologie</strong>. Popis biologické rozmanitosti života <strong>na</strong> Zemi<br />
může tedy <strong>na</strong>příklad zahrnovat druhovou pestrost, genetickou variabilitu populace určitého<br />
druhu a poddruhy, které se v rámci druhu rozlišují. Rozlišuje se samozřejmě i variabilita<br />
vyšších taxonomických jednotek a biodiverzita <strong>na</strong> úrovni společenstev. Geograficky se může<br />
jed<strong>na</strong>t o jev lokální, regionální, státní, kontinentální až globální.<br />
Rok 2010 byl dokonce Valným shromážděním Organizace spojených národů vyhlášen<br />
Mezinárodním rokem biodiverzity. Smyslem této iniciativy bylo zvýšit informovanost<br />
a veřejné povědomí o výz<strong>na</strong>mu biologické rozmanitosti <strong>pro</strong> <strong>kvalitu</strong> a udržitelnost života<br />
<strong>na</strong> Zemi a vyzvat jednotlivce, organizace a další partnery k aktivitám, které v budoucnu<br />
pomohou zastavit úbytek biologické rozmanitosti.<br />
Téma biodiverzity lze také uchopit z hlediska její změny v <strong>pro</strong>storu a času a zejmé<strong>na</strong><br />
s <strong>ohledem</strong> <strong>na</strong> její pokles a vymírání druhů či trvalou ztrátu jakéhokoliv taxonu<br />
93
či společenstva. Rozlišuje se vymření – ztráta určitého taxonu v celém rozsahu jeho rozšíření<br />
<strong>na</strong> Zemi nebo jen lokální vymizení taxonu, který jinde ještě přežívá. Vymření nebo vyhubení<br />
je nutné považovat za ne<strong>na</strong>hraditelnou a politováníhodnou ztrátu biologické rozmanitosti<br />
<strong>na</strong> Zemi, <strong>pro</strong>zatím jediné planetě, kde je život v této podobě znám. Je třeba si uvědomit,<br />
že vymírání může být i přirozeným <strong>pro</strong>cesem, <strong>na</strong> kterém se účastní náhodné katastrofické<br />
události, biologické interakce včetně mezidruhové konkurence, parazitizmu, predace<br />
a dlouhodobého působení nejrůznějších stresových faktorů. Zdá se však, že domi<strong>na</strong>nce<br />
člověka <strong>na</strong> planetě Zemi a s tím související globální změny životního <strong>pro</strong>středí dramaticky<br />
zrychlují vymírání druhů.<br />
Jaké jsou hlavní příčiny vymírání druhů Je to především <strong>na</strong>dměrná a neregulovaná<br />
exploatace druhů, které nejsou schopny vysokou mortalitu vyvolanou člověkem <strong>na</strong>hrazovat<br />
svými přirozenými schopnostmi re<strong>pro</strong>dukce. Dobře jsou známy především případy vymření<br />
nebo ohrožení velkých druhů obratlovců. V budoucnu bude hlavní příčinou poklesu<br />
biologické rozmanitosti ničení biotopů. Klasickým příkladem je přemě<strong>na</strong> tropických deštných<br />
pralesů, kde se vyskytuje mnoho endemických druhů, <strong>na</strong> zemědělské nebo ji<strong>na</strong>k degradované<br />
biotopy. Planeta Země je v těchto oblastech vystave<strong>na</strong> hromadnému vymírání s<strong>na</strong>d i milionů<br />
druhů ještě před tím, než byly rozpoznány vědou.<br />
Dosud bylo <strong>na</strong> <strong>na</strong>ší planetě rozpoznáno a pojmenováno s využitím binomické nomenklatury<br />
asi 1,7 milionu organismů. Tato biologická pestrost není <strong>na</strong> Zemi roz<strong>pro</strong>stře<strong>na</strong> rovnoměrně.<br />
V oblastech boreálních tvoří jen 6 % z celkové pestrosti, v klimaticky mírných oblastech<br />
59 % a v tropických oblastech 35 %. Z<strong>na</strong>lost druhové pestrosti je ale nekompletní, obzvláště<br />
pokud jde o tropické oblasti. Některé odhady hovoří až o celkové druhové pestrosti v řádech<br />
desítek milionů. Bezobratlí (1,3 milionu popsaných druhů), hmyz a brouci se nejvíce podílí<br />
<strong>na</strong> biologické rozmanitosti. Pokud jde o další systematické skupiny, jejich zastoupení<br />
je následující: bezcév<strong>na</strong>té rostliny (150 000), cév<strong>na</strong>té rostliny (250 000), ryby (21 000),<br />
obojživelníci (3 125), plazi (5 115), ptáci (8 715), savci (4 170).<br />
Proč je třeba věnovat pozornost změnám biologické rozmanitosti a chránit většinu druhů<br />
Protože veškeré druhy organismů mají svoji vnitřní hodnotu bez ohledu <strong>na</strong> přímý<br />
nebo nepřímý užitek <strong>pro</strong> člověka. Otázkou je, zda lidé mají právo ochuzovat biodiverzitu<br />
a zda je samotná existence lidstva ochuze<strong>na</strong> vymíráním druhů. I když jde spíše o filozofický<br />
<strong>pro</strong>blém, rozumní lidé nemají potěchu z vymírání druhů a poklesu biodiverzity. Další důvody<br />
<strong>pro</strong> ochranu biodiverzity <strong>na</strong>jdeme v přímých užitných hodnotách, <strong>pro</strong>tože nežijeme v izolaci<br />
od biosféry a potřebujeme určité komponenty biodiverzity, které mohou být obnovitelnými<br />
94
zdroji biomateriálů nebo energie. Pokud se s nimi ovšem zachází neobnovitelným způsobem,<br />
<strong>na</strong>dměrná exploatace může vést k vymírání. Různé organismy a jejich společenstva poskytují<br />
mnoho základních ekologických služeb. Přestože hodnota těchto služeb se jen těžko<br />
přepočítává <strong>na</strong> peníze, jsou nesmírně důležité <strong>pro</strong> blaho lidstva. Jako příklad můžeme<br />
jmenovat koloběh živin, biologickou <strong>pro</strong>dukci, trofické funkce, čištění vod a ovzduší, ochranu<br />
půd před erozí, tvorbu atmosférického kyslíku, odstraňování oxidu uhličitého z atmosféry<br />
a udržení stability a integrity ekosystémů. Obecně platí, že biodiverzita udržuje planetu<br />
obyvatelnou a ekosystémy funkční!<br />
Bylo již řečeno, že vymírání je součástí vývoje života <strong>na</strong> Zemi a je tudíž přirozeným<br />
<strong>pro</strong>cesem. Je známo, že skoro všechny druhy, které kdy žily <strong>na</strong> planetě Zemi, již vyhynuly,<br />
pravděpodobně <strong>pro</strong>to, že nebyly schopny vyrov<strong>na</strong>t se s náhlými a postupnými změ<strong>na</strong>mi<br />
v jejich životním <strong>pro</strong>středí. Poměr žijících a vyhynulých taxonů je přibližně 1:1999. Fosilní<br />
data svědčí o tom, že se v průběhu vývoje života <strong>na</strong> Zemi postupně objevovaly a zase mizely<br />
různé biologické druhy a větší fylogenetické jednotky. Například mnoho druhů bezobratlých<br />
živočichů, kteří žili počátkem kambria asi před 570 miliony let, nyní již nežije. Rychlost<br />
vymírání se v různých geologických údobích měnila a známy jsou i epizody hromadného<br />
vymírání. V křídě před 65 miliony let vymřelo spolu s dinosaury a pterosaury mnoho druhů<br />
obratlovců a populární hypotézou, která se to s<strong>na</strong>ží vysvětlit, jsou klimatické změny po srážce<br />
Země s meteoritem o velikosti 10 km. Vysoká rychlost vymírání je známa u malých<br />
a izolovaných populací <strong>na</strong> ostrovech v oceánech vzdálených od kontinentů. Platí,<br />
že čím menší a izolovanější je ostrov, tím vyšší je rychlost vymírání. Podobný jev<br />
lze pozorovat i v „ostrovech“ biotopů <strong>na</strong> kontinentech. Podle teorie ostrovní biogeografie je<br />
<strong>pro</strong> ochranu druhů a výz<strong>na</strong>mných biotopů lepší vytvořit jednu větší rezervaci než mnoho<br />
malých o stejné rozloze, <strong>pro</strong>tože se tak snižuje riziko vymření druhů, které chceme chránit.<br />
Symbolem vyhubených živočichů se stal dodo. Tento nelétavý pták z řádu měkkozobých<br />
dosahoval výšky cca 1 m a velikosti kroca<strong>na</strong>. Byl vyhuben necelých 200 let po kolonizaci<br />
ostrova Mauricius, roku 1681. Na zemi hnízdící dronte mauricijský (Raphus cucullatus)<br />
se někdy <strong>na</strong>zývá také blboun nejapný. V anglickém jazyce se i dnes používá <strong>na</strong>příklad fráze<br />
„dead as a dodo“ <strong>pro</strong> vyjádření ne<strong>na</strong>hraditelné ztráty nebo slovo dodo ve smyslu staromódní<br />
a nepřizpůsobivý. Bohužel doda známe jen z dobových fotografií, které jsou spíše uměleckým<br />
vyjádřením nebo karikaturou <strong>na</strong> hloupost. Nezachovala se ani kompletní vycpani<strong>na</strong>, <strong>pro</strong>tože<br />
jediný exemplář byl zničen při požáru <strong>na</strong> Oxfordské univerzitě. Vyhubení bylo patrně<br />
důsledkem kombi<strong>na</strong>ce faktorů včetně lovu, sběru vajec, predace kolonisty introdukovanými<br />
95
prasaty, kočkami a opicemi, případně přeměnou biotopů <strong>na</strong> zemědělsky využívané plochy.<br />
Z hlediska <strong>ekologie</strong> je zajímavá koevoluce ptáka dodo a endemickémo stromu Calvaria<br />
major, jehož seme<strong>na</strong> vyklíčila až po průchodu a skarifikaci v trávicím traktu doda.<br />
Proto ve volné přírodě <strong>na</strong> Mauriciu přežívá v současnosti jen asi 10 stromů starších 300 let.<br />
Jde o příklad vymizení klíčového druhu a <strong>na</strong> to <strong>na</strong>vazující sekundární vymírání.<br />
Podobný osud jako ptáka dodo potkal i alku velkou (Pinguinus impennis), která hnízdila<br />
<strong>na</strong> několika ostrovech u Newfoundlandu, Islandu a severně od Skotska. Lidé ji lovili kvůli<br />
masu, vejcím a kvalitnímu peří, které se v 17. století používalo <strong>na</strong> výrobu matrací. Poslední<br />
jedinci byli zabiti 4. červ<strong>na</strong> 1844 <strong>na</strong> objednávku sběratele cenných přírodnin.<br />
Na rozdíl od předchozích dvou ptačích příkladů vyhubených druhů měl holub stěhovavý<br />
(Ectopistes migratorius) kontinentální rozšíření. Pravděpodobně to byl nejpočetnější ptačí<br />
druh <strong>na</strong> planetě. Odhady hovoří až o miliardách ptáků tvořících obrovská migrační hej<strong>na</strong>,<br />
přičemž zcela zastiňovali slunce a ničili stromy, <strong>na</strong> které usedli. Byli s<strong>na</strong>dným a atraktivním<br />
cílem <strong>pro</strong> komerční lovce. Jejich vybíjení bylo tak intenzivní, že poslední známý jedinec,<br />
samice Martha zemřela v zoo v Cincin<strong>na</strong>ti roku 1914.<br />
U některých druhů bez<strong>pro</strong>středně ohrožených vyhubením vlivem antropogenních stresorů<br />
se podařilo tento negativní trend zvrátit. Prvním příkladem záchrany ohroženého druhu<br />
je bizon americký (Bison bison). V Severní Americe se v současnosti vyskytují dva poddruhy:<br />
bizon prérijní (B. b. bison) a bizon lesní (B. b. athabascae). Před obdobím <strong>na</strong>dměrného lovu<br />
zde byl bizon nejpočetnějším velkým savcem s odhadovanou abundancí 60 milionů jedinců.<br />
Bizoni <strong>na</strong> prériích vytvářeli obrovská migrační stáda o rozloze až 40x80 km. Pro Indiány<br />
z Velkých plání byli nepostradatelným zdrojem obživy. Vzhledem k tomu, že migrující stáda<br />
znemožňovala zemědělské využití prérií a lov bizonů byl způsobem boje <strong>pro</strong>ti Indiánům<br />
a podporou bílých kolonistů z Evropy, likvidaci bizonů se dostalo dokonce i vládní podpory.<br />
Nesmyslnost vybíjení si uvědomíme z faktu, že někdy se z uloveného bizo<strong>na</strong> zužitkoval<br />
pouze jazyk, který byl považován za delikatesu. Následkem neudržitelného zabíjení zvěře<br />
přežívalo v roce 1889 méně než 1000 jedinců. Záchra<strong>na</strong> prérijního poddruhu bizo<strong>na</strong> a vzestup<br />
jeho početnosti až <strong>na</strong> desítky tisíc se podařila jen díky včasnému zřízení rezervací<br />
a <strong>na</strong>vazujících <strong>pro</strong>gramů chovu a plemenitby. Lesní bizon (B. b. athabascae) je v Ka<strong>na</strong>dě<br />
stále <strong>na</strong> pokraji vyhynutí v důsledku <strong>na</strong>rušení genetické integrity křížením s prérijní subspecií,<br />
ohrožení tuberkulózou a brucelózou a predace vlky.<br />
Příkladem přežití takzvané živé fosilie je ji<strong>na</strong>n dvoulaločný (Ginkgo biloba). Jde o dvoudomý<br />
opadavý strom, jehož areál rozšíření v juře (cca před 200 miliony let) zabíral celou Severní<br />
96
polokouli. Nedávné rozšíření bylo omezeno <strong>na</strong> jižní Čínu, kde byly stromy pěstovány kolem<br />
budhistických chrámů. Dnes má již celosvětové rozšíření. S <strong>ohledem</strong> <strong>na</strong> pěkný vzhled<br />
a odolnost k patogenům a znečištění vzduchu je vysazován v parcích velkoměst. Neméně<br />
výz<strong>na</strong>mný je i obsah léčivých látek <strong>pro</strong> terapii cévních a nervových nemocí.<br />
Již v pleistocénu vedl k vymírání biologických druhů rozvoj člověka a kolonizace kontinentů.<br />
Postupně docházelo k vymírání zástupců megafauny, <strong>na</strong>příklad mastodontů, mamutů, tygra<br />
šavlozubého. První lidé se do Severní Ameriky dostali přes pevninský most mezi Sibiří<br />
a Aljaškou v průběhu poslední velké doby ledové před 25 000 až 13 000 lety. Během relativně<br />
krátkého období zde vymřelo až 56 druhů velkých savců. V Austrálii, <strong>na</strong> Nové Guinei<br />
a Novém Zélandu se vymírání velkých vač<strong>na</strong>tců, nelétavých ptáků a želv datuje do doby<br />
příchodu prvních domorodých lovců zhruba před 50 000 lety. Typickým příkladem je 3 metry<br />
vysoký a 250 kg vážící pták moa.<br />
K atributům zvyšujícím náchylnost druhu k vymření patří velká velikost těla, omezené<br />
geografické rozšíření, výskyt jen v určitém biotopu, malá genetická variabilita populace<br />
a neschopnost využívat alter<strong>na</strong>tivní zdroje potravy. Minimální životaschopná velikost<br />
populace obratlovců činí 250-500 jedinců. V ochraně druhů je vždy <strong>na</strong> prvním místě ochra<strong>na</strong><br />
jejich biotopu, druhou prioritou nezbytnou <strong>pro</strong> dlouhodobé přežití druhu je zajištění genetické<br />
variability a zabránění inbreedingu. Problémy nízké populační hustoty i celkové početnosti<br />
lze demonstrovat <strong>na</strong> gepardu štíhlém. Zdá se, že v minulosti (cca před 10 000 lety) musel<br />
gepard <strong>pro</strong>jít obdobím inbreedingu, <strong>pro</strong>tože dnes má nízkou genetickou variabilitu a všichni<br />
žijící gepardi jsou si vzájemně velmi příbuzní. Negativními <strong>pro</strong>jevy tzv. efektu hrdla lahve<br />
je snížení re<strong>pro</strong>dukčních parametrů a <strong>na</strong>opak zvýšená vnímavost k infekcím.<br />
Ohrožené druhy rostlin a živočichů i biotopů se zařazují do kategorií stupně ohrožení,<br />
kde hraje roli řada faktorů, včetně počtu žijících jedinců, vývoje populace, identifikace<br />
hrozeb, případně možnosti chovu v zajetí a vypouštění odchovaných jedinců. Vydávány jsou<br />
červené a černé sez<strong>na</strong>my ohrožených a vyhynulých taxonů. Klasifikace rozlišuje taxony<br />
1. vyhynulé (poslední žijící jedinec uhynul nebo více než 50 let nebyl zjištěn), 2. vyhynulé<br />
v přírodě (ale v zajetí přežívají), 3. kriticky ohrožené (čelí extrémně vysokému riziku<br />
vyhynutí v blízké budoucnosti), 4. ohrožené (čelí vysokému riziku vyhynutí v blízké<br />
budoucnosti), 5. zranitelné (čelí velkému nebezpečí vyhynutí ve střednědobém období),<br />
6. téměř ohrožené, 7. málo dotčené (u nich jsou jen velmi malé obavy z vyhynutí), a u nichž<br />
8. chybí údaje nebo 9. údaje nejsou vyhodnoceny.<br />
97
Washingtonská úmluva CITES (Convention on the Inter<strong>na</strong>tio<strong>na</strong>l Trade in Endangered Species<br />
of Wild Fau<strong>na</strong> and Flora) je Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy volně<br />
žijících živočichů a planě rostoucích rostlin podepsaná v roce 1973 ve Washingtonu. Za cíl<br />
má ochranu ohrožených druhů živočichů a rostlin před hrozbou vyhubení v přírodě z důvodu<br />
<strong>na</strong>dměrného využívání <strong>pro</strong> komerční účely. Reguluje obchod s exempláři ohrožených druhů<br />
odebranými z volné přírody, ale i obchod s živočichy odchovanými v zajetí nebo člověkem<br />
vypěstovanými rostli<strong>na</strong>mi druhů, které jsou v přírodě ohroženy. V současnosti má úmluva<br />
175 smluvních stran a Česká republika je smluvní stranou od 1.1.1993 (potažmo od 28.5.1992<br />
jako bývalá ČSFR). CITES má dodatky I, II a III. Na sez<strong>na</strong>mu CITES I jsou druhy přímo<br />
ohrožené vyhynutím nebo vyhubením, které podléhají zákazu obchodu. CITES II zahrnuje<br />
druhy, které by mohly být ohroženy vyhynutím nebo vyhubením, pokud by obchod s nimi<br />
nebyl přísně regulován. Na sez<strong>na</strong>m CITES III se dostávají jen druhy ohrožené <strong>na</strong> území<br />
určitého státu, který požádal o regulaci obchodu.<br />
Natura 2000 je soustava chráněných území, kterou vytvářejí <strong>na</strong> svém území podle jednotných<br />
principů všechny státy Evropské unie. Vytvoření soustavy Natura 2000 ukládají<br />
dva nejdůležitější právní předpisy EU <strong>na</strong> ochranu přírody: 1. směrnice Rady 2009/147/EC,<br />
o ochraně volně žijících ptáků, 2. směrnice Rady 92/43/EHS, o ochraně přírodních stanovišť,<br />
volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin. Cílem této soustavy je zabezpečit ochranu<br />
těch druhů živočichů, rostlin a typů přírodních stanovišť, které jsou z evropského pohledu<br />
nejcennější, nejvíce ohrožené, vzácné či omezené svým výskytem jen <strong>na</strong> určitou oblast.<br />
Soustava Natura 2000 sestává ze dvou typů chráněných území: 1. ptačích oblastí<br />
a 2. evropsky výz<strong>na</strong>mných lokalit. Ptačích oblastí je <strong>na</strong> území ČR 41, zatímco evropsky<br />
výz<strong>na</strong>mných lokalit v panonské a kontinentální oblasti je <strong>na</strong> území ČR 1082.<br />
2.5 EKOLOGICKÝ MONITORING<br />
Monitoring je běžným metodickým postupem, využívaným při sledování kvantitativních<br />
i kvalitativních změn (ekologických charakteristik) v populacích rostlin a živočichů <strong>na</strong> daných<br />
lokalitách.<br />
Na základě chování, vzhledu či výskytu některých organismů lze odvodit změny<br />
v ekosystému či dokonce <strong>na</strong>jít jejich příčinu. Mnohé organismy, které oz<strong>na</strong>čujeme<br />
jako bioindikátory, jsou velmi dobrým ukazatelem stavu <strong>pro</strong>středí a je možné je využít<br />
98
<strong>pro</strong> monitorování. Nelze sice dle nich zjistit <strong>na</strong>př. hodnotu obsahu dusíku v půdě či vodě,<br />
mohou nás však <strong>na</strong> první pohled upozornit <strong>na</strong> jeho zvýšený obsah.<br />
Bioindikátorem je tedy živý organismus nebo společenstvo, z jehož existence, stavu<br />
nebo chování je možno usuzovat <strong>na</strong> přítomnost určitého činitele v <strong>pro</strong>středí, <strong>na</strong> stav a změny<br />
v <strong>pro</strong>středí.<br />
Pro biodiagnostiku a sledování změn v ekologické rovnováze krajiny je potřeba volit vhodné<br />
skupiny bioindikačně využitelných živočichů, tedy takových, kteří jsou hojně rozšířeni<br />
ve všech typech stanovišť, vyz<strong>na</strong>čují se těsnou vazbou <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí a citlivostí k jeho<br />
změnám, jsou málo pohybliví, pozorovatelní a s<strong>na</strong>dno určitelní. Používají se i celé<br />
taxonomické skupiny, přičemž krátkověké druhy rychle reagují <strong>na</strong> změny <strong>pro</strong>středí<br />
a u dlouhověkých druhů (zejmé<strong>na</strong> rostlin) sledujeme příz<strong>na</strong>ky.<br />
Jako ekologické bioindikátory využíváme <strong>na</strong>př. cév<strong>na</strong>té rostliny (indikují složení a stav půdy<br />
či geologického podloží, též znečištění ovzduší <strong>na</strong>př. brukvovité), mechorosty (indikují<br />
zatížení <strong>pro</strong>středí těžkými kovy a radioaktivním spadem, také okyselení půd a vod), houby<br />
(akumulují těžké kovy a radioaktivní látky), řasy a sinice (indikují znečištění vod), lišejníky<br />
(ukazatelé kvality ovzduší <strong>na</strong>př. terčovka bubli<strong>na</strong>tá), hmyz (indikační skupiny při sledování<br />
přirozenosti a původnosti společenstev <strong>na</strong>př. brouci, motýli, mravenci, či při sledování kvality<br />
vod <strong>na</strong>př. larvy hmyzu – jepice, pošvatky, komáři) a ryby (indikují různé typy znečištění vod<br />
<strong>na</strong>př. <strong>na</strong> okyselování reagují citlivě lososovité ryby).<br />
Metody odchytu hmyzu<br />
Při monitoringu je nutné vždy zaz<strong>na</strong>me<strong>na</strong>t datum, denní dobu, název lokality, aktuální<br />
meteorologickou situaci a další skutečnosti, které odchyt ovlivňují.<br />
Existuje mnoho způsobů odlovu hmyzu, přičemž platí, že musí být bezpečné<br />
jak <strong>pro</strong> entomologa, tak i <strong>pro</strong> okolí. Řadu druhů lze chytat jednoduše přímo do rukou<br />
nebo entomologickou pinzetou, <strong>pro</strong> jiné druhy <strong>na</strong>př. <strong>pro</strong> chytání drobného, rychle<br />
se pohybujícího hmyzu, je třeba mít určité vybavení <strong>na</strong>př. sítě.<br />
Smýkání<br />
Smýkání se používá při zjišťování kvality a kvantity společenstev hmyzu v bylinném,<br />
popř. nízkém keřovém porostu, kde je smýkacím pohybem chytán hmyz, který není vidět.<br />
Základní pomůckou je smýkací síť vyrobená z pevného, hustého, ale jemného materiálu<br />
(mušelínu nebo plát<strong>na</strong>), <strong>na</strong> teleskopické, umělohmotné nebo duralové tyči. Síť držíme<br />
99
před sebou a smýkáme kolmo <strong>na</strong> povrch vegetace přiměřeně rychle za plynulého pohybu<br />
terénem po předem stanovené trase tak, že sítí opisujeme po povrchu porostu plochou ležatou<br />
osmičku.<br />
V případě, že sledujeme <strong>na</strong>př. početnost určitého druhu, počet <strong>pro</strong>vedených smyků by měl být<br />
stejný (<strong>na</strong>př. 100) <strong>na</strong> každé sledované části lokality, aby výsledky byly vzájemně srov<strong>na</strong>telné.<br />
Pokud sledujeme <strong>na</strong>př. jen přítomnost či nepřítomnost určitého druhu, může množství smyků<br />
být různé. Smýkačku musíme chránit před trnitými rostli<strong>na</strong>mi, abychom tkaninu nepotrhali.<br />
Materiál ze smýkačky vybíráme exhaustorem nebo pinzetou.<br />
Smýkací metodou je vhodné lovit hmyz v době jeho maximální aktivity, tedy v létě mezi<br />
11 až 16 hodinou.<br />
Sklepávání<br />
Sklepávání stejně jako smýkání slouží ke sběru hmyzu <strong>na</strong> rostlinstvu. Používá se tam,<br />
kde se smýkání neosvědčuje, <strong>na</strong>příklad při sběru jedinců <strong>na</strong> trnitých rostlinách, vyšší vegetaci,<br />
<strong>na</strong> keřích a v korunách stromů. Při sklepávání se používají nejčastěji bílá sklepávací plát<strong>na</strong><br />
různé velikosti, která se roz<strong>pro</strong>střou pod část koruny stromu nebo keře a stálým počtem úderů<br />
gumovou paličkou (<strong>na</strong>př. 10) do větve nebo kmene je setřesen hmyz <strong>na</strong> plachtu. Úlovek poté<br />
sklepeme do středu plát<strong>na</strong> a dále postupujeme jako u jiných vzorků.<br />
Sklepávání je vhodné <strong>pro</strong>vádět brzy ráno, kdy je chladněji a hmyz není ještě příliš aktivní.<br />
Zemní pasti<br />
Tato metoda je používaná ke sběru živočichů žijících <strong>na</strong> povrchu půdy tzv. epigeických<br />
druhů. Jako pasti se používají různé plastové kelímky či plastové láhve, do kterých se dávají<br />
konzervační činidla <strong>na</strong>př. etylenglykol (při odchytu brouků), koncentrovaný roztok kuchyňské<br />
soli nebo nejčastěji používaný 4% roztok formaldehydu. Vždy se přidává i smáčedlo (běžně<br />
používaný saponát), které podporuje ponoření spadeného hmyzu do roztoku a zabraňuje<br />
jeho ulpění <strong>na</strong> hladině a vyschnutí.<br />
Plastové láhve se zakopou, ještě před <strong>na</strong>litím kapaliny, tak aby jejich hrdlo bylo <strong>na</strong> úrovni<br />
povrchu země. V poslední době se používají zemní pasti, jejichž vnitřní část lze samostatně<br />
vyjmout z části vnější, která je trvale umístě<strong>na</strong> v půdě. Úlovek lze tedy odebrat, aniž by bylo<br />
třeba celou past vydělat z půdy. Je možné použít i náv<strong>na</strong>du zaměřenou <strong>na</strong> odchyt určitých<br />
skupin hmyzu, <strong>na</strong>př. maso zvýší počet masožravých druhů. Před deštěm jsou pasti chráněny<br />
stříškou.<br />
100
Pasti jsou v terénu pokládány nejčastěji v linii s pětimetrovými rozestupy, každý den<br />
kontrolovány a vybírány. Po skončení odchytu je třeba je odstranit. Výsledky získané touto<br />
metodou nejsou ovlivněny schopnostmi sběratele. Fungují jak ve dne, tak v noci, takže se jimi<br />
zachytí druhy denní i noční v kterékoliv roční době.<br />
Prosévání<br />
Jde o metodu získávání hmyzu z půdy, lesní hrabanky, mechu, listí a podobného materiálu<br />
pomocí tzv. <strong>pro</strong>sévadel, což je soustava sít, zachycujících postupně jemnější materiál, přičemž<br />
nejjemnější frakce <strong>pro</strong>padává do plátěného sáčku. Je samozřejmé, že <strong>pro</strong>sívání je tím<br />
úspěšnější, čím hrubší a méně sypký materiál je vkládán do <strong>pro</strong>sévadla. Prosevy lze <strong>pro</strong>vádět<br />
během celého roku, v zimě tak zachytíme společenstva přezimujícího hmyzu.<br />
Světelné lapáky<br />
Tato metoda odchytu využívá kladné fototaxe řady druhů hmyzu, tedy jeho pohybu směrem<br />
ke světelnému zdroji. Týká se druhů, které jsou aktivní ve večerních a nočních hodinách<br />
(noční motýli, brouci, dvoukřídlí, některé ploštice atd.). K odchytu se používají nejrůznější<br />
druhy lamp (acetylenové, petrolejové, lihové) nebo speciálně upravených světelných lapáků<br />
s UV zářením. Účinek světla je o mnoho zvýšen, jestliže se lampou osvětlí nějaká větší bílá<br />
plocha, <strong>na</strong>př. roztažené <strong>pro</strong>stěradlo, které je roz<strong>pro</strong>střeno <strong>na</strong> zem, případně zavěšeno <strong>na</strong> větve<br />
stromů nebo podpůrné kolíky. Lampu nebo jiný zdroj světla postavíme pak buď přímo k patě<br />
zavěšeného <strong>pro</strong>stěradla, nebo tak, aby světelný kužel vycházející ze zdroje sahal svými<br />
okrajovými paprsky k okrajům zavěšené látky. Zavěšené plátno je možné osvětlovat<br />
též elektrickou žárovkou <strong>na</strong>pájenou z baterie nebo přímo automobilovými reflektory.<br />
Lapáky s feromony<br />
Při tomto způsobu odchytu hmyzu dochází k lákání samců <strong>na</strong> pohlavní feromony samic.<br />
Feromony se používají v kombi<strong>na</strong>ci s lepovou deskou při kontrole škůdců (<strong>na</strong>př. obaleče<br />
jablečného, kůrovce) nebo při monitorování (<strong>na</strong>př. nesytky, některé druhy můrovitých).<br />
Vždy je sledováno množství jedinců za jednotku času.<br />
Použití eklektoru<br />
Při získávání edafonu se používá tzv. Tullgrenův eklektor. Je to přístroj, kterým se získává<br />
hmyz z <strong>pro</strong>sevu, který se nechá <strong>na</strong> vzdušném místě pomalu samovolně vysychat, takže<br />
101
vlhkomilný hmyz je nucen <strong>pro</strong>sev opustit a spadne do vhodně podstavené láhve, v níž jsou<br />
vlhké piliny nebo vlhký hadřík. Hmyz z této láhve je vybírán jednou za 12 – 24 hodin.<br />
Způsoby usmrcení a konzervace hmyzu<br />
Nasbíraný živý materiál je nutno rychle a bezbolestně usmrtit. To se odborně <strong>pro</strong>vádí<br />
v silnostěnné širokohrdlé smrtící láhvi tzv. smrtičce, která slouží nejen k usmrcení <strong>na</strong>chytané<br />
kořisti, ale i k jejímu uchování až do dalšího zpracování, kterým je preparace. Smrtičky<br />
je možné dělit <strong>na</strong> obyčejné, ve kterých lze usmrcovat octanem ethyl<strong>na</strong>tým, jehož výhodou je,<br />
že hmyz zůstává vláčný a je tak možné dát tykadla, makadla a končetiny při preparaci<br />
do správné polohy, a <strong>na</strong> tzv. suché motýlkářské smrtičky, ve kterých se kořist usmrcuje<br />
výhradně plynem, <strong>na</strong>př. kyanovodíkem, což je prudce jedovatý plyn hořkomandlového<br />
zápachu a dá se získat pouze <strong>na</strong> základě získání zvláštního povolení<br />
Pokud je odchytáván tzv. měkký hmyz, který rychle usychá a je nutné ho delší dobu uchovat,<br />
používáme konzervační látky. Nejčastěji se používá 75% alkohol nebo 4% formalin.<br />
Pro usmrcování hmyzu, který má být preparován <strong>na</strong>sucho (brouci, ploštice, blanokřídlí atd.),<br />
je alkohol používán jen výjimečně.<br />
Odchyt a kroužkování ptáků<br />
Odchyty ptáků se <strong>pro</strong>vádí pomocí <strong>na</strong>tažených jemných nárazových sítí, které musí být<br />
neustále kontrolovány. Může je <strong>pro</strong>vádět pouze člen České společnosti ornitologické (ČSO),<br />
který musí mít povolení k odchytu <strong>pro</strong> výzkumné účely. Kroužkování organizuje v České<br />
republice Kroužkovací stanice ČSO, která je součástí Národního muzea v Praze.<br />
K oz<strong>na</strong>čování ptáků se používají hliníkové kroužky, případně <strong>pro</strong> zvláštní účely barevné<br />
kroužky z plastu, <strong>na</strong> kterých je vyražen nápis „ N. Museum Praha“, dále písmeno oz<strong>na</strong>čující<br />
velikostní typ kroužku a pěti až šestimístné číslo. Podobně jsou oz<strong>na</strong>čeny kroužky<br />
i v zahraničí. V případě nálezu okroužkovaného ptáka se podává informace <strong>na</strong> Kroužkovací<br />
stanici.<br />
Pomocí kroužkování se zjišťují zimoviště, hnízdiště, migrační cesty, letní potulky v době<br />
po vyhnízdění, věrnost k jednomu zvolenému hnízdišti, původ ptáků <strong>na</strong> hromadných<br />
nocovištích, délka života jednotlivých druhů a také informace o trendech početnosti.<br />
102
Odchyt drobných savců<br />
Při monitorování výskytu hlodavců se používají jak pasti pérové, které se umísťují<br />
<strong>na</strong> vhodnou podložku (dřevo, kov, plast) a usmrcují okamžitě (rozdrcení lebky či přerušení<br />
krční páteře), tak i pasti živolovné, které však musíme pravidelně kontrolovat (prevence<br />
hynutí žízní). Hlodavci se pak utrácejí ve smyslu záko<strong>na</strong> 246/1992 Sb. Dle tohoto záko<strong>na</strong> jsou<br />
u nás zakázané pasti lepové a čelisťové, které způsobovaly dlouhé trápení zvířat, než uhynuly.<br />
2.6 KYSELÁ ATMOSFERICKÁ DEPOZICE<br />
Kyselá atmosférická depozice je fenomén, který je známý dlouho a je velmi dobře<br />
<strong>pro</strong>studovaný. Již v 17. století bylo zaz<strong>na</strong>menáno jeho korozivní působení <strong>na</strong> mramor<br />
a vápenec. S rozvojem průmyslu se zvýšily emise SO 2 a NO X . V roce 1852 poprvé dal Robert<br />
Argus Smith do souvislosti tzv. kyselý déšť a znečištění atmosféry v okolí Manchesteru.<br />
Přesto k širšímu sledování a zkoumání tohoto jevu došlo až koncem 60. let 20. století. Vlivem<br />
používání vysokých komínů k omezení lokálního znečištění se stala kyselá depozice mnohem<br />
širším <strong>pro</strong>blémem. Splodiny se tímto způsobem dostávají do vyšších vrstev atmosféry<br />
a vzdušnými <strong>pro</strong>udy následně <strong>na</strong> velké vzdálenosti. K depozici pak dochází ve vzdálených<br />
oblastech po směru větru, s tím, že větši<strong>na</strong> se zachytí v hor<strong>na</strong>tých oblastech díky vyššímu<br />
úhrnu srážek. V <strong>na</strong>šich podmínkách jsou typickým příkladem kyselé atmosférické depozice<br />
Krušné hory, v rámci celého světa pak tento <strong>pro</strong>blém postihuje nejvíce asi třetinu východního<br />
pobřeží USA, jihovýchod Ka<strong>na</strong>dy, východní Evropu a Skandinávii, jihovýchodní pobřeží<br />
Číny a Taiwan.<br />
V <strong>pro</strong>středí existují i přirozené zdroje SO 2 , sopečnou činností se do ovzduší uvolní<br />
7-8 Tg S ročně, asi 2,8 Tg S pochází z lesních požárů, což je ale zanedbatelné ve srovnání<br />
se 70 Tg S pocházejícími ze spalování fosilních paliv a z průmyslu. K <strong>pro</strong>dukci přispívají<br />
i biologické <strong>pro</strong>cesy jako je tlení. Dešťová voda je <strong>pro</strong> rostliny důležitým přirozeným zdroje<br />
dusíku, který se v ní vyskytuje ve formě kyseliny dusičné. Ta vzniká vlivem elektrické<br />
aktivity v atmosféře, zejmé<strong>na</strong> působením blesků. Určité množství kyselé atmosférické<br />
depozice je tedy přirozené, v současnosti je však tento jev mnohem intenzivnější a příčinou je<br />
převážně spalování fosilních paliv, ale také spalovací motory. Kyselou depozici je možno<br />
rozdělit <strong>na</strong> mokrou a suchou. K mokré depozici dochází v případě, že některá forma srážek<br />
(déšť, sníh, mlha) <strong>na</strong> sebe <strong>na</strong>váže kyselé sloučeniny v atmosféře a ty se tímto způsobem<br />
103
dostávají <strong>na</strong> zemský povrch. Suchá depozice <strong>pro</strong>bíhá v období, kdy se nevyskytují srážky.<br />
Částice a plyny jsou vázány a absorbovány půdou, povrchovou vodou a rostli<strong>na</strong>mi a následně<br />
transformovány. Nejde o zanedbatelné množství, <strong>pro</strong>tože tento způsob představuje 20–60 %<br />
veškeré kyselé atmosférické depozice. Navíc, pokud se tyto částice a plyny zachytí<br />
<strong>na</strong> površích a následně jsou smyty deštěm s nižším pH, dojde k dalšímu okyselení této<br />
dešťové vody a účinek je ještě intenzivnější než u mokré depozice.<br />
2.7 GLOBÁLNÍ PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ – VÝZNAM OZONU, ÚBYTEK<br />
OZONOSFÉRY<br />
Ozon (O 3 ) je vysoce reaktivní molekula obsahující tři atomy kyslíku s výraznými oxidačními<br />
účinky. Pro život je nesmírně výz<strong>na</strong>mná existence stratosférické vrstvy ozonu, která pohlcuje<br />
potenciálně škodlivé ultrafialové záření. Naopak, ozon v troposféře vznikající<br />
při fotochemickém smogu je toxický.<br />
Molekuly kyslíku (O 2 ) se vlivem elektrických výbojů nebo ultrafialového záření štěpí<br />
<strong>na</strong> radikály, které ihned reagují s další dvouatomovou molekulou kyslíku za vzniku ozonu.<br />
Reakci vzniku ozonu vlivem UV záření vlnové délky 180-240 nm lze <strong>na</strong>psat takto:<br />
O 2 + UV → O + O a dále O + O 2 → O 3 . Ozon je nestabilní a v závislosti <strong>na</strong> teplotě a tlaku<br />
se rozkládá <strong>na</strong> kyslík (O 2 ). Výz<strong>na</strong>mná je další fotochemická reakce závislá <strong>na</strong> UV záření<br />
vlnové délky 200-320 nm: O 3 + UV → O 2 + O a dále O + O 3 → O 2 + O 2 , přičemž tyto reakce<br />
ozonu absorbují energii UV záření. Koncentrace ozonu ve stratosféře je 2-8 ppm. Ozonová<br />
vrstva se <strong>na</strong>chází ve výšce 25-35 km <strong>na</strong>d zemským povrchem. Ozon v ozonosféře pohlcuje<br />
99 % UV-C a zhruba polovinu UV-B záření původem ze Slunce. Relativně neškodné<br />
dlouhovlnné UV-A záření je pohlcováno málo. Vlivem <strong>na</strong>rušení rovnováhy reakcí, které<br />
absorbují UV záření, může více škodlivého UV záření <strong>pro</strong>nikat k povrchu země.<br />
UV záření, zejmé<strong>na</strong> o vlnové délce 280-320 nm, <strong>na</strong>rušuje replikaci DNA. Výsledné mutace<br />
mohou poškozovat nebo vést ke vzniku nádorových buněk ve tkáních vystavených UV záření<br />
(<strong>na</strong>př. kůže, oči). UV záření může negativně ovlivňovat i fotosyntézu a s tím primární<br />
<strong>pro</strong>dukci celých ekosystémů. Bez <strong>na</strong>dsázky se tedy dá říci, že přítomnost ozonu ve stratosféře<br />
umožnila rozvoj života <strong>na</strong> souši. Před vznikem ozonové vrstvy se život <strong>na</strong> Zemi mohl vyvíjet<br />
pouze ve vodě, jež UV záření odráží.<br />
104
Rozkladu ozonu <strong>na</strong>pomáhají některé chemické sloučeniny a radikály. Chlorofluorované<br />
uhlovodíky se používaly jako h<strong>na</strong>cí plyny do aerosolových rozprašovačů, vypěňovadel,<br />
chladících činidel v ledničkách a klimatizačních systémech, rozpouštědech v elektronickém<br />
průmyslu, suchých čistících <strong>pro</strong>středcích a odmašťovačích kovů. Tyto syntetické chemické<br />
látky setrvávají v atmosféře stovky let. Pokud vystoupají až do stratosféry, indukují degradaci<br />
ozonového ochranného štítu. Z původně vysoce stabilní molekuly chlorofluorovaného<br />
uhlovodíku se účinkem UV záření uvolňuje atom chloru. Reakci lze dále psát takto:<br />
Cl - + O 3 → ClO+ O 2 a dále ClO + O 3 → ClO 2 + O 2 . Dále ClO 2 + UV →Cl - + O 2 . Odhaduje<br />
se, že jeden volný atom chloru způsobí rozpad až 100 000 molekul ozonu. K dalším látkám,<br />
které poškozují ozonovou vrstvu, patří halony, tj. organické látky podobné chlorofluorovaným<br />
uhlovodíkům používané především v civilních a vojenských systémech požární ochrany,<br />
fumigant metylbromid a rozpouštědlo metylchloroform.<br />
V roce 1985 byla podepsá<strong>na</strong> Vídeňská úmluva <strong>na</strong> ochranu ozonové vrstvy. Konkrétní závazky<br />
vycházející z Vídeňské úmluvy upravuje <strong>pro</strong>váděcí Montrealský <strong>pro</strong>tokol o látkách, které<br />
poškozují ozonovou vrstvu (1987). Cílem je celosvětově dosáhnout vyloučení výroby<br />
a spotřeby téměř 100 regulovaných látek, které ozonovou vrstvu poškozují. Upravuje<br />
se <strong>na</strong>kládání s freony a halony a dále výroba a použití methylbromidu.<br />
Troposférický ozon je atmosférickým polutantem, který vzniká za horkých letních dnů těsně<br />
<strong>na</strong>d zemským povrchem <strong>na</strong> základě složitých chemických reakcí oxidů dusíku s těkavými<br />
organickými sloučeni<strong>na</strong>mi. Jelikož k tomu dochází zejmé<strong>na</strong> v lokalitách s vysokou<br />
koncentrací výfukových plynů v městských a průmyslových oblastech, hovoříme<br />
o fotochemickém neboli losangeleském smogu. Ozon poškozuje v organismu biologicky<br />
aktivní látky a je nebezpečný <strong>pro</strong> lidské zdraví, dráždí dýchací cesty, v zatížených oblastech<br />
je vyšší riziko astmatických záchvatů, podráždění očí a bolestí hlavy. Bylo zjištěno,<br />
že <strong>na</strong>dlimitním koncentracím ozonu je v Evropské unii vystave<strong>na</strong> více než polovi<strong>na</strong> obyvatel<br />
měst. Vzhledem k tomu, že interferuje s fotosyntézou, negativní účinky se <strong>pro</strong>jevují<br />
i <strong>na</strong> vegetaci (lesy i zemědělské plodiny). Ozon považujeme také za skleníkový plyn.<br />
2.8 DEFORESTACE<br />
Deforestace neboli odlesnění je jedním z velkých <strong>pro</strong>blémů dneška. Tento <strong>pro</strong>ces<br />
lze definovat jako ztrátu nebo degeneraci lesních ekosystémů. V širším slova smyslu<br />
105
je za deforestaci považováno i snížení kvality porostu, omezení ekologických funkcí a ztráta<br />
biodiverzity. I samotná definice lesa je poněkud sporná, což má za následek <strong>pro</strong>blémy<br />
s určením, zda se jedná o deforestaci nebo ne. Dle FAO byl dříve les definován jako území<br />
s minimálním zápojem korun 10 % (zápoj korun představuje zastíněný povrch země při plném<br />
olistění). Docházelo tedy k takovým situacím, kdy byly v hustých porostech káceny jednotlivé<br />
stromy bez toho, že by došlo k <strong>na</strong>plnění definice deforestace a teprve když místní obyvatelé<br />
pokáceli zbývající řídký porost, byli obviněni z odlesňování. V současné době je za lesní<br />
porost považován porost se zápojem korun minimálně 30 %. Příčin odlesňování je celá řada<br />
a v různých částech světa se liší. Jedná se zejmé<strong>na</strong> o s<strong>na</strong>hu získat zemědělskou půdu, palivové<br />
dřevo, dřevo jako stavební materiál a surovinu <strong>pro</strong> výrobu papíru. Dalšími příči<strong>na</strong>mi jsou<br />
rostoucí osídlení a nevhodné postupy hospodaření.<br />
Proč je lesní porost tak důležitý a jaké jsou vlastně funkce lesa V první řadě má lesní porost<br />
funkci při udržování stability krajiny a to <strong>pro</strong>střednictvím ovlivnění vodní rovnováhy<br />
v krajině, ochrany půd a ovlivnění klimatických podmínek. Dále má les funkci hospodářskou,<br />
sociální a vzdělávací.<br />
Z hlediska klimatického lesní porost zodpovídá v daném místě za zastínění, ochranu před<br />
větrem, snížení teploty a filtraci vzduchu, zejmé<strong>na</strong> zadržením prachových částic. Z globálního<br />
hlediska je výz<strong>na</strong>mná schopnost fixace CO 2 . Vegetace a půda obsahují asi trojnásobné<br />
množství CO 2 než atmosféra, z toho lesy představují 75 %. Pokud je les <strong>na</strong>hrazen polem nebo<br />
pastvinou dochází k výraznému poklesu obsaženého CO 2 . Deforestace představuje jeden<br />
z výz<strong>na</strong>mných faktorů podílejících se <strong>na</strong> skleníkovém efektu.<br />
V celosvětovém měřítku jde zejmé<strong>na</strong> o <strong>pro</strong>blematiku kácení deštných lesů, ale deforestace<br />
rozhodně není <strong>pro</strong>blémem jen v oblasti rovníku. Půda v tropech je většinou velmi chudá<br />
<strong>na</strong> živiny, které jsou v převážné většině uloženy v porostu. Pokud je rostlinný pokryv<br />
odstraněn ztrácí půda ochranu před sluncem a při deštích dochází k odplavení její svrchní<br />
úrodné vrstvy. Okolní oblasti trpí záplavami vodou, kterou by les za normálních okolností<br />
zadržel. Postupně díky odstranění lesního porostu srážky ubývají, úrodnost půdy klesá,<br />
<strong>pro</strong>hlubuje se chudoba, obyvatelé se stěhují <strong>na</strong> jiné místo, kde se situace opakuje. S tímto<br />
<strong>pro</strong>blémem se potýkají země po celém světě. Velký <strong>pro</strong>blém představuje kácení v oblastech<br />
s nedostatkem vody. Zde dochází v důsledku likvidace stromového a keřového porostu<br />
(vypásáním, sběrem palivového dříví nebo za účelem získání zemědělské půdy) k půdní erozi<br />
a degradaci půdy (viz dále Desertifikace). V důsledku absence vypařování vody z listů<br />
dochází k celkovému ovlivnění hydrologického cyklu <strong>na</strong> daném území. Stromy a keře svými<br />
106
kořeny zpevňují půdu, jejich kořenový systém zadržuje v půdě vodu a představují efektivní<br />
bariéru <strong>pro</strong>ti větrné erozi. V případě srážek kořenový systém zadrží velké množství vody,<br />
které ji<strong>na</strong>k bez užitku odteče a <strong>na</strong>opak ještě může být příčinou záplav. Takovéto ničivé<br />
záplavy, které souvisí s kácením porostů v okolí řek, jsou každoročně v jihovýchodní Asii.<br />
Naopak voda, která se vsákne do půdy, se stává součástí podzemních zdrojů a odtéká z oblasti<br />
postupně. Kořenový systém rovněž brání půdním sesuvům.<br />
Vlivem odlesňování také dochází ke ztrátě přirozených stanovišť velkého počtu různých<br />
druhů organismů. Nejmarkantněji je to vidět v oblasti rovníku, kde je nejvyšší druhová<br />
rozmanitost. Rovněž často dochází k fragmentaci těchto stanovišť, populace je často<br />
roztříště<strong>na</strong> <strong>na</strong> více oddělených menších populací. Tím dochází ke snížení genetické<br />
rozmanitosti populace a v extrémním případě může dojít až k jejímu zániku. V případě<br />
vytvoření bariér mezi jednotlivými fragmenty je omeze<strong>na</strong> migrace, jsou ovlivněny predační<br />
režimy a lovecké možnosti jsou omezené (případ velkých šelem <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území) a mění<br />
se klimatické podmínky.<br />
V <strong>na</strong>šich zemích <strong>pro</strong>bíhá postupná deforestace už od doby kamenné. Původně bylo <strong>na</strong>še<br />
území téměř celé pokryto lesy a <strong>na</strong>ši předkové postupně, ve s<strong>na</strong>ze získat zemědělskou půdu,<br />
lesy káceli a vypalovali (odtud pochází i názvy některých měst a obcí – Žďár, Ždírec).<br />
V současné době představují lesní porosty 30 % rozlohy státu o<strong>pro</strong>ti původním 90 %.<br />
Velikonoční ostrov (Rapa Nui) je příkladem toho, že neuvážené kácení může mít nedozírné<br />
následky. Když sem připluli <strong>na</strong> konci prvního tisíciletí první Polynésané, byl ostrov ze 70 %<br />
pokryt porostem palmy (Paschalococos disperta). V 16. století už <strong>na</strong> ostrově v podstatě žádné<br />
palmy nebyly. Existovalo několik teorií o tom, jak došlo k odlesnění. Hlavně byli zvažováni<br />
místní obyvatelé, kteří palmy káceli, klimatické změny <strong>na</strong> ostrově a také krysy (Rattus<br />
exulans), které se <strong>na</strong> ostrov dostaly s Polynésany a živily se semeny palem, což bylo<br />
<strong>pro</strong>kázáno <strong>na</strong> základě archeologických vykopávek <strong>na</strong> ostrově. Nejpravděpodobněji byli<br />
za deforestaci přece jen zodpovědní lidé, jejichž populace <strong>na</strong> ostrově postupně rostla<br />
a potřebovali stále více dřeva <strong>na</strong> topení a <strong>na</strong> výrobu plavidel a dalších výrobků a také<br />
<strong>na</strong> transport obřích soch a kamenů. Podle výzkumu množství pylu palmy v sedimentech<br />
je zřejmé, že <strong>na</strong> zalesnění neměly vliv ani klimatické změny. Krysy, u kterých se mělo za to,<br />
že se <strong>na</strong> ostrově přemnožily a zlikvidovaly zejmé<strong>na</strong> seme<strong>na</strong>, ale i další části palem, byly podle<br />
nejnovějších zjištění <strong>na</strong> ostrově spíše vzácné a místní obyvatelé je považovali za užitečný<br />
zdroj potravy. Ve 13. století se zřejmě populace lidí rozrostla <strong>na</strong>tolik, že potřebovali získat<br />
107
větší plochy <strong>pro</strong> pěstování plodin a v této době <strong>pro</strong>bíhalo intenzivní kácení a vypalování<br />
porostů.<br />
2.9 PŮDNÍ EROZE<br />
Půda je živý dy<strong>na</strong>mický systém, který vzniká zvětráváním matečné horniny a působením<br />
půdotvorných <strong>pro</strong>cesů. Půdní eroze představuje <strong>pro</strong>ces, při němž je materiál erozními činiteli<br />
oddělován, přenášen a následně opět ukládán. Jedná se o <strong>pro</strong>ces dlouhodobý, který<br />
se výz<strong>na</strong>mnou měrou podílí <strong>na</strong> modelování povrchu <strong>na</strong>ší planety v průběhu celé její existence<br />
tzv. přirozenou erozi. Zde existuje rovnováha mezi množstvím odstraněných a nově vzniklých<br />
půdních částic. Vedle ní však existuje také zrychlená eroze, která má za následek rozsáhlé<br />
poškození půdy, <strong>pro</strong>tože zde výrazně převažuje množství odstraněných částic <strong>na</strong>d jejich<br />
vznikem <strong>pro</strong>střednictvím půdotvorných <strong>pro</strong>cesů. To vede ke ztrátě nejúrodnější vrstvy půdy.<br />
Erozní činitelé jsou především abiotického charakteru a podle nich erozi dělíme <strong>na</strong> vodní<br />
(akvatickou), větrnou (eolickou), ledovcovou (glaciální), zemní (siligenní), sněhovou<br />
(nivální), abrazi a antropogenní erozi.<br />
Vodní erozi je možno rozdělit <strong>na</strong> erozi způsobenou pohybující se vodou (sem patří eroze<br />
srážková – pluviální, říční – fluviální, bystřinná – torenciální a závlahová – irigační), erozi<br />
způsobenou stojatou povrchovou vodou (sem patří eroze mořská – marinní a jezerní –<br />
limnická) a erozi způsobenou podzemní vodou. Pokud dochází k rovnoměrnému smývání<br />
půdy <strong>na</strong> celé ploše, mluvíme o erozi plošné (areální), při které dochází k odplavování<br />
jemných půdních částic, půda se stává hrubozrnnější a má výrazně nižší obsah živin. Pokud<br />
se voda soustřeďuje a vytváří stružky, brázdy, rýhy, výmoly až strže mluvíme o erozi<br />
stružkové, brázdové, rýhové, výmolové nebo stržové (řazeno od nejmírnějšího po nejtěžší<br />
stupeň). K podzemním formám eroze patří vnitropůdní eroze, kdy gravitační voda odnáší<br />
drobné částice a humus, a tunelová eroze, při které dochází k tvorbě soustavy horizontálních<br />
a vertikálních chodeb pohybem gravitační vody po ne<strong>pro</strong>pustné vrstvě. O <strong>pro</strong>udové erozi<br />
mluvíme v souvislosti s působením <strong>na</strong> dno a břehy vodních toků a vlnobití <strong>na</strong> břehy nádrží,<br />
jezer a moří.<br />
Výz<strong>na</strong>mnou roli v ochraně <strong>pro</strong>ti vodní erozi hraje lesní porost. Ten reguluje hydrologický<br />
cyklus v lokalitě, zachycuje srážky a tím brání jejich působení <strong>na</strong> půdu a v neposlední řadě<br />
působí i jako větrolam <strong>pro</strong>ti větrné erozi. Nejmarkantněji je vidět působení vodní eroze<br />
108
po odlesnění v tropické oblasti, kde může roční úhrn srážek dosáhnout až 4 000 mm a půda<br />
je zde velmi chudá <strong>na</strong> živiny.<br />
Větrná eroze je způsobe<strong>na</strong> kinetickou energií vzdušného <strong>pro</strong>udění a spočívá v rozrušování<br />
materiálu (abrazi), jeho přemístění a následném uložení. Přestože nepředstavuje<br />
v celosvětovém měřítku takový <strong>pro</strong>blém jako vodní eroze, v některých místech se jedná<br />
o stěžejní <strong>pro</strong>blém.<br />
Na rozdíl od vodní eroze, kde hraje výz<strong>na</strong>mnou roli tvar reliéfu a sklon, u větrné eroze spíše<br />
záleží <strong>na</strong> vlhkosti půdy, kdy vlhčí půda má větší soudržnost a podléhá tak větrné erozi méně<br />
než půda sušší. U nás jsou větrnou erozí postiženy zejmé<strong>na</strong> spraše, sprašové hlíny<br />
a svahoviny.<br />
2.10 DESERTIFIKACE<br />
Pod pojmem desertifikace se rozumí degradace území <strong>na</strong> pouštní nebo polopouštní <strong>pro</strong>středí<br />
s nedostatkem vody. Příčinou tohoto <strong>pro</strong>cesu mohou být změny klimatických podmínek,<br />
lidská činnost nebo se může jed<strong>na</strong>t i o přirozený <strong>pro</strong>ces. Již v minulosti hrál tento <strong>pro</strong>ces<br />
výz<strong>na</strong>mnou roli v historii lidstva, desertifikace byla zřejmě jednou z příčin zániku Kartága,<br />
starověkého Řecka i Římské Říše. Lidská populace tento přirozený <strong>pro</strong>ces v některých<br />
oblastech urychluje. Ekosystém v suchých oblastech je velmi křehký. Biom pouště postupně<br />
přechází v biom travinný, který je z hlediska rovnováhy poměrně nestabilní. V důsledku<br />
rostoucí lidské populace dochází k <strong>na</strong>dměrnému zatížení těchto suchých oblastí zejmé<strong>na</strong><br />
zemědělskou činností, ale také sběrem palivového dříví. Nejmarkantněji je to vidět v Africe,<br />
kde v bez<strong>pro</strong>střední blízkosti velkých pouští žije velký počet lidí. Vyprahlé území dnes<br />
představuje téměř polovinu rozlohy afrického kontinentu a přímo postihuje asi 300 miliónů<br />
lidí, celkově jsou vyprahlé oblasti <strong>na</strong> Zemi domovem více než 2 miliard lidí. Asi 90 %<br />
představují obyvatelé rozvojových zemí, kteří bojují s chudobou. Ta se ještě <strong>pro</strong>hlubuje,<br />
<strong>pro</strong>tože <strong>na</strong>dměrně zatížená půda v suchých oblastech dává nižší výnosy. Jedná se tedy<br />
o začarovaný kruh, kdy s rostoucí populací vzrůstají nároky <strong>na</strong> <strong>pro</strong>dukci, které však <strong>na</strong> živiny<br />
chudá půda v suchých oblastech není schop<strong>na</strong> pokrýt, živiny se z půdy vyčerpávají a nestačí<br />
se do ní vracet, <strong>pro</strong>dukce se dále snižuje a půda degraduje. Vegetace hraje výz<strong>na</strong>mnou roli<br />
v zastoupení organických složek půdy a současně představuje výz<strong>na</strong>mný faktor bránící půdní<br />
erozi. Nadměrné spásání se tedy výraznou měrou podílí <strong>na</strong> šíření pouští a v některých<br />
109
oblastech se jedná o primární příčinu desertifikace. Ztráta rostlinného krytu má za následek<br />
erozi a ztrátu svrchní vrstvy půdního <strong>pro</strong>filu, který je nejbohatší <strong>na</strong> organické komponenty,<br />
bez kterých je půda „mrtvá“. Další příčinou pak může být <strong>na</strong>dměrný odběr vody <strong>pro</strong> závlahu<br />
zemědělských plodin. Příkladem může být Aralské jezero, které má v současné době méně<br />
než třetinovou rozlohu a objem vody v něm klesl z původních 1 083 km³ až <strong>na</strong> 112,8 km³<br />
v roce 2003. Voda, která ho <strong>na</strong>pájela, byla svede<strong>na</strong> do zavlažovacích kanálů, které ji odváděly<br />
do pouště, kde sloužila k zavlažování bavlny. Výsledkem je solná poušt v místech původního<br />
jezera a slaný prach, který je v obrovském množství (100 Mt ročně) větrem roznášen stovky<br />
km daleko. V rámci s<strong>na</strong>hy o záchranu severní části Aralského jezera byla v roce 2005<br />
zbudová<strong>na</strong> hráz, která má zadržet vodu alespoň v malé části původní rozlohy jezera.<br />
V současné době představuje desertifikace jeden z největších environmentálních <strong>pro</strong>blémů.<br />
Vzhledem k závažnosti tohoto <strong>pro</strong>blému vznikla Úmluva OSN o boji <strong>pro</strong>ti desertifikaci<br />
v zemích postižených velkým suchem a/nebo desertifikací, zvláště v Africe (United Nations<br />
Convention to Combat Desertification in Those Countries Experiencing Serious Drought<br />
and/or Desertification, Particularly in Africa), zkráceně Úmluva OSN o boji <strong>pro</strong>ti<br />
desertifikaci (United Nations Convention to Combat Desertification, UNCCD). Jedná<br />
se o konvenci zabývající se bojem <strong>pro</strong>ti desertifikaci a zmírněním důsledků sucha<br />
<strong>pro</strong>střednictvím národních akčních <strong>pro</strong>gramů, které zahrnují dlouhodobé strategie<br />
podporované mezinárodní spoluprací a partnerskými dohodami. Úmluva byla přijata v Paříži<br />
dne 18. červ<strong>na</strong> 1994 a vstoupila v platnost 26. <strong>pro</strong>since 1996. Je prvním a jediným<br />
mezinárodně závazným rámcem řešícím <strong>pro</strong>blémy desertifikace.<br />
2.11 OCHRANA PŘÍRODY<br />
Dle záko<strong>na</strong> o ochraně přírody a krajiny č. 114/1992 Sb. dělíme ochranu přírody <strong>na</strong> obecnou<br />
a zvláštní.<br />
Obecná ochra<strong>na</strong> přírody se vztahuje <strong>na</strong> přírodu České republiky jako celku. Je možné<br />
ji rozlišovat ve třech úrovních – obecná územní ochra<strong>na</strong>, obecná druhová ochra<strong>na</strong> a obecná<br />
ochra<strong>na</strong> neživé části přírody a krajiny.<br />
Do obecné územní ochrany zařazujeme krajinný ráz, výz<strong>na</strong>mné krajinné prvky, přírodní<br />
parky, přechodně chráněné plochy a územní systém ekologické stability.<br />
110
Krajinný ráz je dán souhrnem z<strong>na</strong>ků, vlastností, jevů a hodnot určité krajiny vytvářejících její<br />
celkový charakter. Je přírodní, kulturní a historickou charakteristikou určitého místa<br />
či oblasti.<br />
Výz<strong>na</strong>mné krajinné prvky (VKP) jsou ekologicky, geomorfologicky nebo esteticky hodnotné<br />
části krajiny, které utváří typický ráz (vzhled) krajiny nebo výrazně přispívají k udržení její<br />
stability. Jsou dány zákonem č. 114/1992 Sb. <strong>na</strong>př. les, skála, rašeliniště, strom, jeskyně,<br />
rybníky, jezera, nebo jsou zaregistrovány obecním úřadem <strong>na</strong>př. meze, remízky, mokřady,<br />
trvalé travní plochy, <strong>na</strong>leziště nerostů a zkamenělin, cenné plochy porostů, historické zahrady,<br />
parky, ale i hřbitov, kamenný most, kostel ap. Registrace VKP se <strong>pro</strong>vádí zápisem<br />
do Ústředního sez<strong>na</strong>mu ochrany přírody.<br />
Přírodní parky jsou cenná území s typickým krajinným rázem a soustředěnými estetickými<br />
a přírodními hodnotami. Vyhlašují je krajské úřady. Dříve byly oz<strong>na</strong>čovány za tzv. klidové<br />
oblasti.<br />
Přechodně chráněné plochy jsou území s dočasným výskytem výz<strong>na</strong>mných rostlinných nebo<br />
živočišných druhů, nerostů nebo paleontologických nálezů. Vyhlašují se i z důvodů<br />
vědeckých, studijních a informačních.<br />
Územní systém ekologické stability (ÚSES) je vzájemný <strong>pro</strong>pojený soubor přírodě blízkých<br />
ekosystémů, které udržují přírodní rovnováhu. Je složen z biocenter (biotopy, které svým<br />
stavem a velikostí umožňují trvalou existenci přírodě blízkého ekosystému), z biokoridorů<br />
(území, které umožňuje migraci druhů mezi biocentry a tím vytváří z oddělených biocenter<br />
síť) a z interakčních prvků (krajinné segmenty, které příznivě působí <strong>na</strong> okolní méně stabilní<br />
krajinu). Systém ekologické stability může být místní (lokální, zahrnující menší ekologicky<br />
výz<strong>na</strong>mné krajinné celky do 5–10 ha), regionální (zahrnující ekologicky výz<strong>na</strong>mné krajinné<br />
celky s minimální plochou podle typů společenstev od 10 do 50 ha) a <strong>na</strong>dregionální<br />
(zahrnující rozlehlé ekologicky výz<strong>na</strong>mné krajinné celky a oblasti s min. plochou alespoň<br />
1 000 ha).<br />
Obecná druhová ochra<strong>na</strong> chrání všechny druhy rostlin a živočichů před zničením<br />
a poškozováním, sběrem či odchytem, který by mohl vést k ohrožení nebo zániku populace.<br />
Protože některé druhy mohou být v konkurenčním boji vytlačeny druhy <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území<br />
cizorodými, je v rámci této obecné ochrany stanove<strong>na</strong> i povinnost souhlasu orgánu ochrany<br />
přírody k záměrnému rozšiřování geograficky nepůvodních druhů do <strong>na</strong>ší přírody.<br />
111
Podkladem <strong>pro</strong> druhovou ochranu jsou tzv. červené sez<strong>na</strong>my a červené knihy, obsahující<br />
základní informace o ohrožených taxonech organismů. Při tvorbě těchto knih byl kladen důraz<br />
především <strong>na</strong> stupeň ohrožení druhů, než <strong>na</strong> jejich vzácnost či endemismus. Knihy jsou<br />
vydávány <strong>na</strong> regionální (<strong>na</strong>př. Evropa), národní (<strong>na</strong>př. Česká republika) a místní<br />
(<strong>na</strong>př. Blanensko) úrovni.<br />
Do obecné druhové ochrany spadá i ochra<strong>na</strong> volně žijících ptáků a ochra<strong>na</strong> dřevin rostoucích<br />
mimo les. Obecná ochra<strong>na</strong> ptáků vychází z legislativy Evropského společenství Směrnice<br />
Rady 79/409/EHS o ochraně volně žijících ptáků. Ochra<strong>na</strong> se týká jak celých populací druhů,<br />
tak i každého volně žijícího jedince. Omezen je odchyt, držení, usmrcování, ničení hnízd,<br />
odběr vajec, vyrušování v době hnízdění atd.<br />
Obecná ochra<strong>na</strong> dřevin rostoucích mimo les zabezpečuje jak ochranu solitérních stromů<br />
a keřů, tak i jejich skupin rostoucích <strong>na</strong> pozemcích mimo lesní půdní fond. Všechny<br />
tyto dřeviny jsou chráněny před poškozováním a ničením. Jejich kácení je povolováno<br />
jen ojediněle a v odůvodněných případech. Povolení je nutné v případech, pokud obvod<br />
stromu ve výšce 130 cm <strong>na</strong>d zemí dosahuje 80 a více cm, u keřů pokud porůstají plochu<br />
40 m 2 a větší. Výjimkou je <strong>na</strong>př. údržba břehových porostů, kdy je nutná pouze oz<strong>na</strong>movací<br />
povinnost 15 dnů před zásahem <strong>na</strong> příslušném úřadě.<br />
Obecná ochra<strong>na</strong> neživé části přírody a krajiny poskytuje ochranu jeskyním, přírodním<br />
jevům <strong>na</strong> povrchu, které s jeskyněmi souvisejí (<strong>na</strong>př. krasové závrty, škrapy, ponory, vývěry<br />
krasových vod) a paleontologickým nálezům.<br />
Zvláštní ochra<strong>na</strong> přírody<br />
Základem tzv. územní ochrany přírody jsou chráněná území různých kategorií. Obecně<br />
rozdělujeme zvláště chráněná území <strong>na</strong> velkoplošná a maloplošná. Mezi velkoplošná<br />
chráněná území (dle záko<strong>na</strong> č. 114/92 Sb.) patří národní parky (NP) a chráněné krajinné<br />
oblasti (CHKO), mezi maloplošná chráněná území národní přírodní rezervace (NPR), národní<br />
přírodní památky (NPP), přírodní rezervace (PR) a přírodní památky (PP).<br />
Národní parky<br />
Národní parky (NP) jsou rozsáhlá území, jedinečná v národním či mezinárodním měřítku.<br />
Jsou tvořeny přirozenými nebo lidskou činností málo ovlivněnými ekosystémy,<br />
112
v nichž rostliny, živočichové a neživá příroda mají mimořádný výchovný a vědecký výz<strong>na</strong>m.<br />
Jsou vyhlášeny Parlamentem České republiky zákonem a řídí je správa národního parku.<br />
V České republice jsou zřízeny čtyři národní parky: Krkonošský (náš první NP vyhlášený<br />
v roce 1963, o rozloze 36 300 ha), Šumava (vyhlášen v roce 1991, o rozloze 69 000 ha),<br />
Podyjí (vyhlášen v roce 1991, o rozloze 6 300 ha) a České Švýcarsko (vyhlášen v roce 2000,<br />
o rozloze 7 900 ha).<br />
Území národních parků je členěno do tří zón odstupňované ochrany. Nejpřísnější režim<br />
je stanoven <strong>pro</strong> I. zónu, která je tvoře<strong>na</strong> přirozenými, člověkem minimálně přetvořenými<br />
ekosystémy (lesní, mokřadní, subalpínské hole). Zásahy lidí jsou zde povoleny jen výjimečně.<br />
II. zó<strong>na</strong> je tvoře<strong>na</strong> ekosystémy s pozměněnou druhovou a <strong>pro</strong>storovou skladbou o<strong>pro</strong>ti<br />
přirozenému stavu (lesy, louky), závislými <strong>na</strong> lidském obhospodařování. Cílem<br />
je minimalizovat hospodaření a postupně zařadit tyto ekosystémy do I. zóny.<br />
III. zó<strong>na</strong> je tvoře<strong>na</strong> monokulturními lesy, loukami a pastvi<strong>na</strong>mi s rozptýlenou zástavbou.<br />
V této zóně je <strong>pro</strong>vozová<strong>na</strong> neintenzivní forma hospodaření. Rozptýlená zástavba <strong>na</strong> okrajích<br />
národních parků nesmí znehodnotit krajinný ráz.<br />
Chráněné krajinné oblasti<br />
Chráněné krajinné oblasti (CHKO) jsou rozsáhlá území s harmonicky utvářenou krajinou,<br />
charakteristicky vyvinutým reliéfem, s výz<strong>na</strong>mným podílem přirozených ekosystémů lesních<br />
a trvalých travních porostů, s hojným zastoupením dřevin, popřípadě s dochovanými<br />
památkami historického osídlení. Vyhlašuje je vláda České republiky.<br />
V současné době je <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území vyhlášeno 24 chráněných krajinných oblastí (<strong>na</strong>př.<br />
Moravský kras, Pálava, Litovelské Pomoraví, Jeseníky, Beskydy), o celkové ploše<br />
10 274 km 2 , tvořící 13 % plochy státu.<br />
Ochra<strong>na</strong> těchto oblastí je odstupňová<strong>na</strong> zpravidla do 4 zón. I. zó<strong>na</strong> (přírodní jádrová)<br />
je tvoře<strong>na</strong> přirozenými a polopřirozenými lesními společenstvy, mokřadními a stepními<br />
loukami a subalpinskými holemi. Součástí této zóny jsou i tzv. maloplošná zvláště chráněná<br />
území.<br />
II. zó<strong>na</strong> (polopřirozená ochranná) zahrnuje druhově pozměněná, přírodě blízká lesní<br />
společenstva a druhově bohaté travní porosty. Cílem hospodaření je přirozená obnova lesa<br />
se zvyšováním druhové rozmanitosti. Louky a pastviny jsou obhospodařovány neintenzivní<br />
fomou.<br />
113
III. zó<strong>na</strong> (kulturně krajinná) je tvoře<strong>na</strong> monokulturními hospodářskými lesy, loukami, poli,<br />
pastvi<strong>na</strong>mi, rozptýlenou zástavbou či malými sídly se zastoupením dřevin rostoucích mimo<br />
les. Hospodaření je zde běžným způsobem, s <strong>ohledem</strong> <strong>na</strong> krajinný ráz.<br />
IV. zó<strong>na</strong> (okrajově osídlená) zahrnuje zastavěná území s <strong>na</strong>vazující intenzivně obdělávanou<br />
ornou půdou bez prvků ekologické stability. Cílem je systém ekologické stability obnovit.<br />
Národní přírodní rezervace<br />
Národní přírodní rezervace (NPR) jsou definovány jako menší území mimořádných hodnot,<br />
kde jsou <strong>na</strong> přirozený reliéf s typickou geologickou stavbou vázány ekosystémy výz<strong>na</strong>mné<br />
a jedinečné v národním či mezinárodním měřítku. Hospodaření je v nich možné jen tehdy,<br />
pokud se uchová nebo zlepší přírodní stav. Vyhlašuje je Ministerstvo životního <strong>pro</strong>středí<br />
České republiky.<br />
Přírodní rezervace<br />
Přírodní rezervace (PR) jsou definovány jako menší útvar soustředěných přírodních hodnot<br />
se zastoupením ekosystémů typických a výz<strong>na</strong>mných <strong>pro</strong> příslušnou geografickou oblast.<br />
Vyhlašuje je odbor životního <strong>pro</strong>středí okresního úřadu či magistrátu nebo správa CHKO.<br />
Národní přírodní památky a přírodní památky<br />
Národní přírodní památky (NPP) a přírodní památky (PP) jsou definovány jako přírodní<br />
útvary menší rozlohy, zejmé<strong>na</strong> geologické či geomorfologické útvary, <strong>na</strong>leziště nerostů nebo<br />
vzácných či ohrožených druhů ve fragmentech ekosystémů. Území s národním nebo<br />
mezinárodním ekologickým, vědeckým či estetickým výz<strong>na</strong>mem (které vedle přírody<br />
formoval svou činností člověk), jsou vyhlašová<strong>na</strong> jako národní přírodní památky. Území<br />
s regionálním ekologickým, vědeckým či estetickým výz<strong>na</strong>mem (které vedle přírody<br />
formoval svou činností člověk), jsou vyhlašová<strong>na</strong> jako přírodní památky.<br />
Národní přírodní památky vyhlašuje Ministerstvo životního <strong>pro</strong>středí České republiky,<br />
přírodní památky odbor životního <strong>pro</strong>středí okresního úřadu či magistrátu nebo správa<br />
CHKO.<br />
Z<strong>na</strong>čení zvláště chráněných území v terénu<br />
Zvláště chráněná území jsou v terénu oz<strong>na</strong>če<strong>na</strong> dle vyhlášky č. 60/2008 Sb. následovně:<br />
114
NP, CHKO, NPR, NPP jsou oz<strong>na</strong>čeny tabulí s velkým státním z<strong>na</strong>kem České republiky<br />
a tabulí s uvedením kategorie zvláště chráněného území a názvem příslušného zvláště<br />
chráněného území. I. zó<strong>na</strong> NP je oz<strong>na</strong>če<strong>na</strong> tabulí s textem "I. zó<strong>na</strong> národního parku".<br />
PR a PP jsou oz<strong>na</strong>čeny tabulí s malým státním z<strong>na</strong>kem České republiky a tabulí s uvedením<br />
kategorie zvláště chráněného území.<br />
Hranice NPR, NPP, PR, PP a I. zóny národních parků je oz<strong>na</strong>če<strong>na</strong> pruhy. Pruhové oz<strong>na</strong>čení<br />
hranic se umisťuje <strong>na</strong> hraniční sloupky, které nesou dva červené pruhy 5 cm široké, oddělené<br />
5 cm širokou mezerou. Horní pruh <strong>pro</strong>bíhá po celém obvodu sloupku, dolní pouze po takové<br />
části obvodu, která odpovídá výseku území nechráněného. Obdobné oz<strong>na</strong>čení se <strong>pro</strong>vádí<br />
<strong>na</strong> hraničních stromech, případně <strong>na</strong> jiných vhodných hraničních objektech. Pruhové oz<strong>na</strong>čení<br />
hranic se v terénu umísťuje tak, aby odstup mezi jednotlivými z<strong>na</strong>čkami nepřekročil<br />
vzdálenost, při které by jed<strong>na</strong> z<strong>na</strong>čka od druhé nebyla při denním světle zřetelně viditelná.<br />
Biosférické rezervace<br />
Biosférické rezervace jsou velkoplošná území vyhlášená v rámci mezinárodního <strong>pro</strong>gramu<br />
UNESCO Člověk a biosféra. Jsou to území se suchozemskými nebo přímořskými ekosystémy<br />
nebo s jejich kombi<strong>na</strong>cí. Síť těchto území zahrnuje všechny základní biomy Země.<br />
Představují reprezentativní ukázky kulturních i přírodních krajin, ve kterých zároveň hraje<br />
důležitou roli člověk a jeho aktivity. Jsou výz<strong>na</strong>mné <strong>pro</strong> ochranu biodiverzity a dávají<br />
příležitost <strong>pro</strong> odborný výzkum. Od tradičních rezervací se biosférické liší tím, že nejsou<br />
zaměřeny pouze <strong>na</strong> ochranu přírody, ale respektují a podporují lidské činnosti v krajině, které<br />
vedou k jejímu pozitivnímu trvale udržitelnému využití a rozvoji.<br />
V České republice je každá biosférická rezervace zároveň národním parkem nebo CHKO.<br />
Na <strong>na</strong>šem území je vyhlášeno šest těchto rezervací – Třeboňsko (1977), Křivoklátsko (1977),<br />
Šumava (1990), Krkonoše (1992), Bílé Karpaty (1996) a Dolní Morava (2003).<br />
Památné stromy<br />
Mezi chráněné dřeviny patří i tzv. památné stromy vyhlášeny nejčastěji <strong>na</strong> základu správního<br />
rozhodnutí místně příslušným orgánem ochrany přírody. Za památné jsou vyhlašovány stromy<br />
mimořádného vzrůstu, mimořádného stáří, mající zvláštní celkový vzhled, které jsou<br />
krajinnými domi<strong>na</strong>ntami nebo ovlivňují krajinný ráz, upomí<strong>na</strong>jí <strong>na</strong> určitou historickou událost<br />
nebo pověst, a také stromy rostoucí u nějaké kulturní památky <strong>na</strong>př. kaple, kostela, studánky.<br />
115
Ošetřovány jsou <strong>na</strong> základě souhlasu orgánu, který je vyhlásil. Každý památný strom<br />
má zákonem dané ochranné pásmo, ve tvaru kruhu o poloměru desetinásobku průměru<br />
kmene, ve kterém je zakázá<strong>na</strong> činnost, která by ho mohla ohrozit. Ochra<strong>na</strong> památného stromu<br />
trvá i po jeho odumření, je tedy chráněno i suché torzo stromu.<br />
Památné stromy jsou oz<strong>na</strong>čeny tabulí s malým státním z<strong>na</strong>kem České republiky a tabulí<br />
s textem "památný strom" nebo "památné stromy". Oz<strong>na</strong>čení památných stromů, jejich skupin<br />
a stromořadí se umisťuje tak, aby nezpůsobilo poškození stromu.<br />
Zvláštní druhová ochra<strong>na</strong><br />
Druhy rostlin a živočichů, které jsou ohrožené nebo vzácné, vědecky či kulturně velmi<br />
výz<strong>na</strong>mné, lze vyhlásit dle záko<strong>na</strong> č. 114/92 Sb. za zvláště chráněné. Dle stupně jejich<br />
ohrožení se člení <strong>na</strong> kriticky ohrožené, silně ohrožené a ohrožené. Sez<strong>na</strong>m a stupeň ohrožení<br />
zvláště chráněných druhů rostlin a živočichů je stanoven vyhláškou MŽP ČR č.395/1992 Sb.,<br />
která je novelizová<strong>na</strong> vyhláškou č. 175/2006 Sb.<br />
Zvláště chráněné rostliny jsou chráněny ve všech svých podzemních a <strong>na</strong>dzemních částech<br />
a všech vývojových stadiích. Je zakázáno je sbírat, trhat, vykopávat, poškozovat, držet,<br />
pěstovat a komerčně využívat.<br />
Zvláště chránění živočichové jsou chráněni ve všech svých vývojových stádiích. Je zakázáno<br />
je chytat, rušit, zraňovat, usmrcovat, chovat či ji<strong>na</strong>k komerčně využívat. Zakázáno je i jejich<br />
fotografování, <strong>na</strong>rušuje-li se tím jejich přirozený vývoj.<br />
Výz<strong>na</strong>mným nástrojem zvláštní druhové ochrany je ochra<strong>na</strong> biotopů, tedy životního <strong>pro</strong>středí<br />
zvláště chráněných druhů, jako základního předpokladu jejich existence.<br />
Stejně jako zvláště chráněný živočich nebo zvláště chráněná rostli<strong>na</strong> je chráněn i mrtvý<br />
jedinec tohoto druhu, jeho část nebo výrobek z něho, u něhož je patrné z průvodního<br />
dokumentu, obalu, z<strong>na</strong>čky, etikety nebo z jiných okolností, že je vyroben z částí takového<br />
živočicha nebo rostliny.<br />
Pro zvláště chráněné druhy rostlin i živočichů, jejichž existence je výz<strong>na</strong>mným způsobem<br />
negativně ovlivňová<strong>na</strong> lidskými aktivitami, připravují orgány ochrany přírody tzv. záchranné<br />
<strong>pro</strong>gramy. Základním předpokladem úspěšného záchranného <strong>pro</strong>gramu musí být zajištění<br />
dostatečně velkého a kvalitního <strong>pro</strong>středí, které druh obývá, tedy biotopu, kde <strong>na</strong>lezne místo<br />
<strong>pro</strong> rozmnožování, sběr potravy a dostatečnou možnost úkrytu.<br />
116
Zvláštní ochra<strong>na</strong> nerostů<br />
Druhy nerostů, které jsou vzácné nebo vědecky či kulturně hodnotné, lze vyhlásit za zvláště<br />
chráněné. Zvláště chráněné nerosty není dovoleno <strong>na</strong> místě jejich přirozeného výskytu<br />
poškozovat či sbírat bez povolení orgánu ochrany přírody. Vývoz zvláště chráněných nerostů<br />
je zakázán. Povolení k vývozu může výjimečně v případech hodných zvláštního zřetele udělit<br />
Ministerstvo životního <strong>pro</strong>středí.<br />
2.12 LEGISLATIVA NA OCHRANU PŘÍRODY<br />
Přehled nejdůležitějších zákonů a některých obecně závazných předpisů <strong>na</strong> ochranu životního<br />
<strong>pro</strong>středí v České republice:<br />
Ochra<strong>na</strong> životního <strong>pro</strong>středí<br />
• Zákon č. 17/1992 Sb., o životním <strong>pro</strong>středí, ve znění pozdějších předpisů<br />
• Zákon č. 123/1998 Sb., o právu <strong>na</strong> informace o životním <strong>pro</strong>středí<br />
• Zákon č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů <strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí<br />
• Zákon č. 282/1991 Sb., o České inspekci životního <strong>pro</strong>středí a její působnosti v ochraně<br />
lesa Zákon č. 388/1991 Sb., o Státním fondu životního <strong>pro</strong>středí<br />
• Zákon č. 106/1999 Sb., o svobodném přístupu k informacím<br />
• Vyhláška č. 353/2004 Sb., kterou se stanoví bližší podmínky osvědčení o odborné<br />
způsobilosti <strong>pro</strong> oblast posuzování vlivů <strong>na</strong> veřejné zdraví, postup při jejich ověřování<br />
a postup při udělování a odnímání osvědčení<br />
• Vyhláška č. 457/2001 Sb., o odborné způsobilosti a o úpravě některých dalších otázek<br />
souvisejících s posuzováním vlivů <strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí<br />
Ochra<strong>na</strong> přírody<br />
• Zákon č. 100/2004¨Sb., o ochraně druhů volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin<br />
regulováním obchodu s nimi a dalších opatřeních k ochraně těchto druhů a o změně<br />
některých zákonů (zákon o obchodování s ohroženými druhy) – CITES<br />
• Zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny<br />
• Zákon č. 115/2000 Sb., o poskytování náhrad škod způsobených vybranými zvláště<br />
chráněnými živočichy<br />
117
• Zákon č. 161/1999 Sb., kterým se vyhlašuje Národní park České Švýcarsko, a mění<br />
se zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů<br />
• Zákon č.162/2003 Sb., o podmínkách <strong>pro</strong>vozování zoologických zahrad a o změně<br />
některých zákonů (zákon o zoologických zahradách)<br />
• Zákon č. 246/1992 Sb., <strong>na</strong> ochranu zvířat <strong>pro</strong>ti týrání<br />
Další vyhlášky a <strong>na</strong>řízení vlády se týkají zřízení národních parků, CHKO, maloplošných<br />
chráněných oblastí, ptačích oblastí a evropsky výz<strong>na</strong>mných lokalit.<br />
Ochra<strong>na</strong> klimatu<br />
• Zákon č.695/2004 Sb. o podmínkách obchodování s povolenkami <strong>na</strong> emise skleníkových<br />
plynů a o změně některých zákonů<br />
• Vyhláška č. 12/2009 Sb., o stanovení postupu zjišťování, vykazování a ověřování<br />
množství emisí skleníkových plynů a formuláře žádosti o vydání povolení k emisím<br />
skleníkových plynů<br />
Ochra<strong>na</strong> ovzduší<br />
• Zákon č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon<br />
o ochraně ovzduší) ve znění pozdějších předpisů<br />
• Zákon č. 164/2010 Sb., kterým se mění zákon č. 695/2004 Sb., o podmínkách<br />
obchodování s povolenkami <strong>na</strong> emise skleníkových plynů a o změně některých zákonů,<br />
ve znění pozdějších předpisů<br />
Další vyhlášky a <strong>na</strong>řízení vlády se týkají stanovení požadavků <strong>na</strong> <strong>kvalitu</strong> paliv, zjišťování<br />
a předcházení emisí a stanovování emisních limitů.<br />
Ochra<strong>na</strong> vod – vodní hospodářství<br />
• Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon)<br />
• Zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a ka<strong>na</strong>lizacích <strong>pro</strong> veřejnou potřebu a o změně<br />
některých zákonů (zákon o vodovodech a ka<strong>na</strong>lizacích)<br />
Další vyhlášky a <strong>na</strong>řízení vlády se týkají ochrany přirozené akumulace vod, přípustného<br />
znečištění odpadních vod, stanovují povinnosti správců toků, plavbu, <strong>pro</strong>voz veřejných<br />
vodovodů atd.<br />
118
Ochra<strong>na</strong> půdního fondu a lesní hospodářství<br />
• Zákon č. 289/1995 Sb., o lesích a o změně a doplnění některých zákonů (lesní zákon)<br />
• Zákon č. 149/2003 Sb., o uvádění do oběhu re<strong>pro</strong>dukčního materiálu lesních dřevin<br />
lesnicky výz<strong>na</strong>mných druhů a umělých kříženců, určeného k obnově lesa a k zalesňování,<br />
a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o obchodu s re<strong>pro</strong>dukčním materiálem<br />
lesních dřevin)<br />
• Zákon č. 334/1992 Sb., o ochraně zemědělského půdního fondu<br />
• Vyhláška č.13/1994 Sb., kterou se upravují některé podrobnosti ochrany zemědělského<br />
půdního fondu<br />
• Vyhláška č. 257/2009 Sb., o používání sedimentů <strong>na</strong> zemědělské půdě<br />
Další vyhlášky se týkají lesního hospodářského plánování, výpočtu újmy nebo škody<br />
<strong>na</strong> <strong>pro</strong>dukčních funkcích lesa, výsadby melioračních a zpevňujících dřevin, lesní stráže apod.<br />
Geologie a hornictví<br />
• Zákon č. 44/1988 Sb., o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon)<br />
• Zákon č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě<br />
• Zákon č. 62/1988 Sb., o geologických pracích<br />
• Zákon č.167/2008 Sb., o předcházení ekologické újmě a o její nápravě a o změně<br />
některých zákonů<br />
• Nařízení č. 295/2011, o způsobu hodnocení rizik ekologické újmy a bližších podmínkách<br />
fi<strong>na</strong>nčního zajištění<br />
Vyhlášky se týkají povolování a ohlašování hornické činnosti, bezpečnosti a ochrany zdraví<br />
při práci, evidence geologických prací, chráněných ložiskových území apod.<br />
Odpadové hospodářství<br />
• Zákon č.185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů<br />
• Zákon č. 477/2001 Sb., o obalech a o změně některých zákonů (zákon o obalech)<br />
• Vyhláška č.294/2005 Sb. o podmínkách ukládání odpadů <strong>na</strong> skládky a jejich využívání<br />
<strong>na</strong> povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech <strong>na</strong>kládání s odpady<br />
• Vyhláška č. 341/2008 Sb., o podrobnostech <strong>na</strong>kládání s biologicky rozložitelnými odpady<br />
a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů <strong>na</strong> skládky a jejich<br />
využívání <strong>na</strong> povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech<br />
119
<strong>na</strong>kládání s odpady (vyhláška o podrobnostech <strong>na</strong>kládání s biologicky rozložitelnými<br />
odpady)<br />
• Vyhláška č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Sez<strong>na</strong>m nebezpečných<br />
odpadů a sez<strong>na</strong>my odpadů a států <strong>pro</strong> účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup<br />
při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů)<br />
Další zákony a <strong>na</strong>řízení související s touto <strong>pro</strong>blematikou:<br />
• Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon)<br />
• Zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a chemických přípravcích a o změně<br />
některých zákonů<br />
• Zákon č. 326/2004 Sb., o rostlinolékařské péči a o změně některých souvisejících zákonů<br />
ve znění záko<strong>na</strong> č. 626/2004 Sb., záko<strong>na</strong> č. 444/2005 Sb., záko<strong>na</strong> č. 131/2006 Sb., záko<strong>na</strong><br />
č. 189/2008 Sb., záko<strong>na</strong> č. 249/2008 Sb., záko<strong>na</strong> č. 227/2009 Sb., záko<strong>na</strong> č. 281/2009 Sb.,<br />
záko<strong>na</strong> č. 291/2009 Sb., záko<strong>na</strong> č. 490/2009 Sb. a záko<strong>na</strong> č. 102/2010 Sb.<br />
• Zákon č. 346/2005 Sb., kterým se mění zákon č. 78/2004 Sb., o <strong>na</strong>kládání s geneticky<br />
modifikovanými organismy a genetickými <strong>pro</strong>dukty<br />
• Zákon č. 25/2008 Sb., o integrovaném registru znečišťování životního <strong>pro</strong>středí<br />
a integrovaném systému plnění ohlašovacích povinností v oblasti životního <strong>pro</strong>středí<br />
a o změně některých zákonů<br />
• Nařízení vlády č. 45/2008 Sb., kterým se stanoví sez<strong>na</strong>m znečišťujících látek a prahových<br />
hodnot a údaje požadované <strong>pro</strong> ohlašování do integrovaného registru znečišťování<br />
životního <strong>pro</strong>středí<br />
• Zákon č.180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie<br />
a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů)<br />
• Nařízení č.9/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky <strong>na</strong> výrobky z hlediska<br />
hluku<br />
• Zákon č. 200/1990 Sb., o přestupcích<br />
Mezinárodní úmluvy<br />
Přehled mezinárodních úmluv týkajících se ochrany přírody, k nimž přistoupila i Česká<br />
republika:<br />
Ramsarská úmluva – úmluva o mokřadech majících mezinárodní výz<strong>na</strong>m především<br />
jako biotopy vodního ptactva<br />
120
O světovém dědictví – úmluva o ochraně světového kulturního a přírodního dědictví<br />
Washingtonská úmluva – CITES – úmluva o mezinárodním obchodu ohroženými druhy<br />
volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin<br />
Bonnská úmluva – úmluva o ochraně stěhovavých druhů volně žijících živočichů (CMS)<br />
EUROBATS – dohoda o ochraně netopýrů v Evropě<br />
AEWA (African-Eurasian Waterbird Agreement) – dohoda o ochraně africko-euroasijských<br />
stěhovavých vodních ptáků<br />
Bernská úmluva – úmluva o ochraně evropských planě rostoucích rostlin, volně žijících<br />
živočichů a přírodních stanovišť<br />
UNCCD – úmluva o boji <strong>pro</strong>ti desertifikaci v zemích postižených velkým suchem nebo<br />
desertifikací, zejmé<strong>na</strong> v Africe<br />
CBD, Úmluva z Ria, Úmluva o biodiversitě – úmluva o biologické rozmanitosti<br />
Úmluva z Florencie – evropská úmluva o krajině<br />
ICRW – mezinárodní úmluva o regulaci velrybářství<br />
Aarhuská úmluva – úmluva o přístupu k informacím, účasti veřejnosti <strong>na</strong> rozhodování<br />
a přístupu k právní ochraně v záležitostech životního <strong>pro</strong>středí<br />
Karpatská úmluva – rámcová úmluva o ochraně a udržitelném rozvoji Karpat<br />
Du<strong>na</strong>jská úmluva, MKOD, DRPC – úmluva o spolupráci <strong>pro</strong> ochranu a únosné využívání<br />
Du<strong>na</strong>je<br />
MKOL, Dohoda o ochraně Labe – dohoda o Mezinárodní komisi <strong>pro</strong> ochranu Labe<br />
MKOO, Dohoda o ochraně Odry – dohoda o Mezinárodní komisi <strong>pro</strong> ochranu Odry<br />
před znečištěním<br />
ITTA (Inter<strong>na</strong>tio<strong>na</strong>l Tropical Timber Agreement) – mezinárodní dohoda o tropickém dřevě<br />
Smlouva o Antarktidě<br />
Memorandum o ochraně a ma<strong>na</strong>gementu středoevropské populace dropa velkého<br />
Cartagenský <strong>pro</strong>tokol o biologické bezpečnosti<br />
121
3 SPECIÁLNÍ EKOLOGIE<br />
3.1 EKOLOGIE A RIZIKO NOVÝCH PATOGENŮ (NEW-EMERGING PATHOGENS)<br />
Vztah patogenního agens a jeho hostitele se v průběhu společné existence neustále vyvíjí.<br />
V <strong>pro</strong>cesu koevoluce se oba účastníci vztahu průběžně vzájemně přizpůsobují. Pokud<br />
se ale dobře vyzbrojený patogen dostane do populace hostitele, který je k němu vnímavý<br />
a vysoce citlivý a dříve se s ním nesetkal, dojde k <strong>pro</strong>puknutí epidemie, která může skončit<br />
vyhubením hostitele. Příkladem může být virus myxomatózy. Tento virus se původně<br />
vyskytoval u králíků rodu Sylvilagus, kteří žijí v Jižní Americe. U těchto králíků způsobuje<br />
pouze mírné změny, <strong>pro</strong>tože díky <strong>pro</strong>cesu koevoluce jsou <strong>na</strong> sebe virus a králík adaptovaní.<br />
Když ale <strong>pro</strong>f. Armand-Delille přivezl v roce 1952 virus do Francie a <strong>na</strong> základě úspěchu při<br />
likvidaci populace zdivočelých králíků v Austrálii použil tento virus k likvidaci králíků<br />
divokých (Oryctolagus cuniculus) <strong>na</strong> své zahradě, stalo se něco, s čím nepočítal. Virus<br />
se rozšířil za hranice jeho pozemku a výsledkem byla totální decimace populace králíka<br />
divokého v celé Evropě. Tento výrazný pokles počtu králíků divokých ovlivnil negativně<br />
početnost populací dalších druhů, <strong>na</strong>př. orla iberského (Aquilla adalberti) nebo rysa iberského<br />
(Lynx pardinus), u něhož představuje králík 80-90 % jeho jídelníčku.<br />
Obdobný <strong>pro</strong>blém <strong>na</strong>stal v USA v roce 2007, kdy začali chiropterologové <strong>na</strong> východním<br />
pobřeží pozorovat záhadné hynutí několika druhů netopýrů rodu Myotis a Eptesicus. Následně<br />
se zjistilo, že toto hynutí je způsobeno plísní Geomyces destructans, která v průběhu<br />
hyber<strong>na</strong>ce netopýrů v jeskyních a štolách vytváří nárůsty <strong>na</strong> nose, létací bláně, uších a dalších<br />
částech těla. Podle <strong>na</strong> první pohled zřetelného nárůstu plísně bylo onemocnění pojmenováno<br />
White Nose Syndrome (syndrom bílého nosu). Poprvé byl výskyt plísně zaz<strong>na</strong>menán v roce<br />
2006 v jeskyni ve státě New York. V průběhu několika let se onemocnění postupně rozšířilo<br />
do celé řady dalších států USA i do Ka<strong>na</strong>dy. Zatím není jasné, odkud se tato plíseň vzala.<br />
Jednou z teorií je, že se do USA dostala z Evropy <strong>pro</strong>střednictvím návštěvníků jeskyně<br />
a odtud se pak dále šířila <strong>na</strong>příč populacemi několika druhů netopýrů, kteří jsou tímto<br />
onemocněním masově decimováni. Odhaduje se, že do jara 2012 uhynulo v Severní Americe<br />
asi 7 miliónů netopýrů. Teorii o evropském původu plísně podporuje fakt, že zatímco<br />
u amerických netopýrů dosahuje mortalita <strong>na</strong> některých lokalitách až 95 %, v Evropě není<br />
takovéto masové hynutí pozorováno a evropští netopýři mají výrazně mírnější změny<br />
122
způsobené plísní, což by mohl být výsledek dlouhodobého společného vývoje. Proti této teorii<br />
<strong>na</strong>opak hovoří fakt, že u evropských netopýrů byly pozorovány nárůsty plísně v pozdějších<br />
letech než v USA. Je tedy možné, že plíseň nemá původ v Evropě, ale evropští netopýři jsou<br />
jen ze zatím neznámých důvodů schopni se s onemocněním vyrov<strong>na</strong>t lépe než jejich američtí<br />
příbuzní. Problémem je kryptický způsob života netopýrů, z toho plynoucí obtížnost sledování<br />
těchto živočichů a také unikátní metabolizmus těchto drobných savců, který kolísá od stavu<br />
hyber<strong>na</strong>ce, kdy má netopýr teplotu těla shodnou s teplotou <strong>pro</strong>středí tj. asi 5 °C a tepovou<br />
frekvenci 20 tepů za minutu až po homoiotermní stav, kdy se teplota těla pohybuje okolo<br />
40 °C i více a tepová frekvence je 400 tepů/min. Plíseň se jako patogenní uplatňuje v období<br />
hyber<strong>na</strong>ce, kdy je celkový metabolizmus netopýra a rovněž jeho imunitní systém <strong>na</strong> minimu.<br />
Zatím není znám ani mechanismus, kterým plíseň netopýra usmrtí. Následky takovéhoto<br />
hromadného vymírání několika druhů netopýrů budou mít pravděpodobně obrovský dopad<br />
<strong>na</strong> ekosystém v postižené oblasti. Netopýři zkonzumují obrovské množství hmyzu a odhaduje<br />
se, že se jedná asi o 1,1 miliónu kg nejrůznějšího hmyzu, který by byl netopýry zkonzumován<br />
a v případě jejich vyhubení zkonzumován nebude. Toto kvantum zahrnuje i celou řadu škůdců<br />
polních plodin, takže se dají očekávat i výrazné fi<strong>na</strong>nční ztráty <strong>na</strong> úrodě. Dá se očekávat,<br />
že <strong>na</strong> tento <strong>na</strong>dbytek budou reagovat jiné hmyzožravé druhy živočichů zvýšením početnosti<br />
populace, nicméně konečné dopady tak obrovského poklesu počtu netopýrů lze jen těžko<br />
předpovědět.<br />
Obdobně záhadná infekce decimuje i populace obojživelníků. Jedná se rovněž o plísňové<br />
onemocnění oz<strong>na</strong>čované jako batrachomykóza jehož původcem je Batrachochytridium<br />
dendrobatidis. Onemocnění bylo poprvé objeveno v roce 1993 v Queenslandu v Austrálii.<br />
Později se zjistilo, že se zde vyskytuje už nejméně od roku 1978 a je rozšířeno po celé<br />
Austrálii. Původně ale zřejmě pochází ze Severní a Střední Ameriky a zatím není jasné, jestli<br />
se jedná o nový patogen nebo došlo pouze k nárůstu virulence původce.<br />
3.2 EKOLOGIE PARAZITIZMU BAKTERIÍ<br />
Obecně lze interakce mezi bakteriemi a jejich hostiteli definovat jako mutualistické,<br />
komenzální a parazitické (patogenní). Při mutualizmu mají oba zúčastněné organismy<br />
ze soužití <strong>pro</strong>spěch. Při komenzální interakci má spolužijící bakterie ze soužití <strong>pro</strong>spěch,<br />
ale hostitel není nijak poškozován ani nemá ze vztahu užitek. Při parazitizmu dochází<br />
k poškození hostitele, i když někdy jen za určitých podmínek (přemnožení bakterií, oslabení<br />
123
hostitele). Bakterie jsou řazeny mezi mikroparazity, tedy parazity, jejichž rozmnožování<br />
<strong>pro</strong>bíhá přímo v těle hostitele. Ty je možno dále rozdělit <strong>na</strong> mikroparazity šířící se přímo<br />
anebo <strong>pro</strong>střednictvím vektora. Hostitele je možné si představit jako ostrov kolonizovaný<br />
parazity. Přenos z jednoho hostitele <strong>na</strong> druhého je závislý <strong>na</strong> vlastnostech parazita.<br />
U původce, který je přenášen přímým kontaktem nebo mimo hostitele přežívá krátkodobě,<br />
je rychlost přenosu přímo úměrná četnosti setkání <strong>na</strong>kažených a ne<strong>na</strong>kažených vnímavých<br />
hostitelů. U déle přežívajícího původce je šíření dáno četností kontaktů mezi hostiteli<br />
a <strong>na</strong>kažlivými stádii a je závislé <strong>na</strong> hustotě populace obou. U mikroparazitů přenášených<br />
vektorem je rychlost přenosu <strong>na</strong> hostitele závislá <strong>na</strong> celkové frekvenci přisátí vektorů, počtu<br />
infikovaných vektorů a vnímavých hostitelů a z pohledu infekce vektora <strong>na</strong> počtu přisátí<br />
vektora a počtu <strong>na</strong>kažených hostitelů. Cílem parazita není co nejrychlejší pomnožení<br />
v hostiteli, ale co nejefektivnější šíření <strong>na</strong> další vnímavé hostitele. Dá se dokonce říci,<br />
že pokud některý kmen vykazuje vyšší růstovou rychlost, je evolučně znevýhodněn, <strong>pro</strong>tože<br />
v důsledku své vyšší virulence zabije hostitele a sníží svou šanci se rozšířit <strong>na</strong> další.<br />
Z ekologického hlediska je tedy parazit spíše K-stratég, který se nes<strong>na</strong>ží o maximální rychlost<br />
množení, ale o efektivnost. Populace hostitelů ani populace parazitů není uniformní,<br />
ale vyskytují se v rámci nich různé genotypy, takže se liší i virulence jednotlivých původců<br />
a vnímavost jednotlivých hostitelů. U vyšších živočichů může dojít po kontaktu s patogenem<br />
ke vzniku imunity, která ho chrání před další infekcí a tím se z vnímavého hostitele stává<br />
rezistentní. Další šíření a vůbec existence původce pak záleží <strong>na</strong> specifičnosti parazita a počtu<br />
odolných jedinců v populaci hostitele, <strong>pro</strong>tože ti zřeďují hustotu populace vnímavých jedinců<br />
a vytváří překážku v šíření. Přítomnost parazita vždy vyvolává nějakou reakci, <strong>pro</strong>tože pokud<br />
by tomu tak nebylo, jed<strong>na</strong>lo by se o komenzalizmus. Parazity můžeme rozdělit <strong>na</strong> nekrotrofní<br />
a biotrofní, přičemž nekrotrofní parazit způsobuje smrt a je schopen <strong>na</strong> mrtvém hostiteli dále<br />
žít, zatímco <strong>pro</strong> biotrofního parazita představuje smrt hostitele konec aktivní fáze života.<br />
Parazité jsou jedním z faktorů ovlivňujících fungování ekosystémů, <strong>pro</strong>tože se podílí<br />
<strong>na</strong> regulaci početnosti populace hostitele. Při zvýšení početnosti populace hostitele dochází<br />
ke zlepšení podmínek <strong>pro</strong> přenos parazita mezi hostiteli a následně <strong>pro</strong>střednictvím zvýšení<br />
průměrné mortality k opětovnému snížení velikosti populace hostitele.<br />
U mikroparazitů vyvolávajících onemocnění s krátkou inkubační dobou, jako je tularemie, je<br />
výrazná závislost <strong>na</strong> hustotě populace hostitele. U hostitele dochází v krátké době k úhynu<br />
nebo k překonání infekce, pokud je tedy hustota populace malá, snižuje se pravděpodobnost<br />
přenosu <strong>na</strong> dalšího hostitele. Jiná situace <strong>na</strong>stává, pokud je původce schopen perzistovat<br />
124
uvnitř hostitele, v <strong>pro</strong>středí nebo ve vektoru. Přítomnost parazita vyvolává u obratlovců reakci<br />
imunitního systému, která umožňuje hostiteli eliminovat parazita a může být odpovědná<br />
za odolnost k reinfekci. U mnoha bakteriálních infekcí vyšších živočichů je osídlení<br />
<strong>pro</strong> hostitele krátkou epizodou v jeho životě. Nejlépe adaptovaní jsou ti paraziti, jejichž<br />
přítomnost hostitel toleruje, <strong>pro</strong>tože si vyvinuli takové mechanismy, které brání jejich<br />
rozpoznání. Jednou z možností jak se skrýt před imunitním systémem hostitele je<br />
intracelulární lokalizace. Výhodou je ochra<strong>na</strong> před působením <strong>pro</strong>tilátek hostitele. Nicméně<br />
intracelulární <strong>pro</strong>středí je rovněž nepřátelské a bakterie zde musí čelit působení lytických<br />
enzymů z lyzosomů. Generační doba je <strong>pro</strong>to u intracelulárních parazitů kratší než<br />
u extracelulárních. Prostředí uvnitř buňky se dá z hlediska podmínek <strong>pro</strong> život přirov<strong>na</strong>t<br />
k terestrickým oblastem s extrémními podmínkami, jako jsou <strong>na</strong>př. pouště, solná jezera, sirné<br />
prameny atd. Jedná se o oblasti s nízkou druhovou diverzitou a druhy zde žijící jsou vysoce<br />
specializované <strong>na</strong> dané podmínky. Francisela je adaptovaná <strong>na</strong> intracelulární <strong>pro</strong>středí, kde je<br />
chráně<strong>na</strong> před působením <strong>pro</strong>tilátek, je rovněž schop<strong>na</strong> bránit expresi antigenů <strong>na</strong> povrchu<br />
infikované buňky a tedy jejímu rozpoznání a likvidaci cytotoxickými T lymfocyty.<br />
Po vyčerpání hostitelské buňky indukuje její apoptózu a tím brání vzniku imunitní odpovědi,<br />
ke které by došlo při nekróze poškozené buňky.<br />
Ovlivnění populační dy<strong>na</strong>miky hostitele se liší podle patogenity původce. Vysoká patogenita<br />
má za následek to, že hostitel hyne dřív, než je schopen původce přenést. Původce vyhyne<br />
a hostitel se dostává <strong>na</strong> maximální početnost, kterou je <strong>pro</strong>středí schopno unést. Naopak nízká<br />
nebo mírná patogenita má za následek snižování početnosti populace hostitele. Po určité době<br />
se může ustavit přechodně rovnováha, kdy v populaci patoge<strong>na</strong> převládnou ty kmeny, které<br />
se množí dostatečně rychle, ale současně umožňují hostiteli přežívat dostatečně dlouho,<br />
aby byl schopen infekci předat dále. Rozhodně se však nejedná o statický <strong>pro</strong>ces, spíše<br />
o dy<strong>na</strong>mickou rovnováhu, která se může každým okamžikem přesunout <strong>na</strong> stranu parazita<br />
nebo hostitele. Není pravda, že s postupnou adaptací parazita a hostitele dochází k poklesu<br />
virulence, <strong>na</strong>opak často dochází k mírnému vzestupu virulence v důsledku větší prevalence<br />
v populaci a tedy vyšší pravděpodobnosti superinfekce různými kmeny. Ovšem virulence<br />
stoupá jen do úrovně korespondující s maximální hodnotou základní re<strong>pro</strong>dukční konstanty<br />
parazita i hostitele. Virulence parazita rovněž závisí <strong>na</strong> biodemografických parametrech<br />
hostitele. Pokud se jedná o krátkověký druh <strong>na</strong>př. drobné hlodavce, je <strong>pro</strong> parazita výhodnější<br />
množit se rychleji a tedy ho i více poškozovat. Pokud hostitel vykazuje nízkou schopnost<br />
migrace a malou mobilitu, dochází k přenosu zejmé<strong>na</strong> mezi sousedy. Z hlediska šíření je tedy<br />
125
výhodnější hostitele příliš nepoškozovat. Ve zvětšující se populaci jsou zvýhodněny<br />
virulentnější kmeny, zatímco u stagnující nebo zmenšující se populaci je výhodnější si svého<br />
hostitele šetřit. Pro mikroevoluci parazita má rovněž výz<strong>na</strong>m způsob šíření. Pokud k šíření<br />
dochází přímým kontaktem, je výhodnější mírný průběh infekce, <strong>pro</strong>tože výrazné zhoršení by<br />
omezilo kontakt hostitele s dalšími jedinci. Naopak při šíření vektory nebo biotickými<br />
složkami <strong>pro</strong>středí je častá vysoká virulence. Infikovaný hostitel může být výrazně poškozen,<br />
<strong>pro</strong>tože o přenos se postará vektor nebo biotická složka <strong>pro</strong>středí. Pokud je prevalence nízká<br />
nebo je v populaci hostitele málo vnímavých jedinců, dochází k poklesu virulence.<br />
Není možné uvažovat o vztahu parazit-hostitel pouze jako o těchto dvou složkách, <strong>pro</strong>tože<br />
<strong>na</strong> ně působí mnoho dalších faktorů a nejedná se o izolovaný systém, nehledě <strong>na</strong> to,<br />
že ani samotný vztah parazita a hostitele není rigidní, ale podléhá neustálému vývoji díky<br />
vzájemnému selekčnímu tlaku. Změny v chování všech zástupců biocenózy a změny <strong>pro</strong>středí<br />
ovlivňují i vztahy mezi parazity a hostiteli, šíření v <strong>pro</strong>storu i <strong>na</strong> nové hostitele.<br />
3.3 TEORIE PŘÍRODNÍ OHNISKOVOSTI NÁKAZ<br />
Autorem teorie o přírodní ohniskovosti je ruský epidemiolog Pavlovský, který ji formuloval<br />
v roce 1939. Podstatou je, že původce spolu s hostitelem a vektorem jsou součástí biocenózy<br />
daného biotopu. Přírodní ohnisko je pak definované geografické území, v němž v rámci<br />
geobiocenózy (ekosystému) dochází k cirkulaci původce nezávisle <strong>na</strong> člověku. Vztahy<br />
mezi původcem, vektorem a hostitelem se vyvíjely v průběhu evoluce v rámci konkrétních<br />
přírodních podmínek a stále se vyvíjí. Koloběh původce v ohnisku je tím rozmanitější,<br />
čím více hostitelů hematofágní vektoři mají. Postupem času byla definice přírodního ohniska<br />
a jeho součástí zpřesně<strong>na</strong>. Ohnisko je definováno jako nejmenší území jednoho<br />
nebo více krajinných typů, kde v současné geobiocenóze dochází k trvalé cirkulaci původce<br />
bez zanášení z vnějšího <strong>pro</strong>středí. Jedná se o území, které je možné vymezit <strong>na</strong> mapě.<br />
Původce je živý organismus nebo virus, který je schopen <strong>pro</strong>nikat do těla živočichů nebo lidí<br />
a vyvolat u nich patologický <strong>pro</strong>ces. Rezervoárem je živočich nebo neživá součást <strong>pro</strong>středí,<br />
umožňující přežívání původce v meziepizootickém období. Hostitelé jsou obratlovci účastnící<br />
se koloběhu původce v přírodním ohnisku. Mohou být primární (zajišťují permanentní<br />
cirkulaci agens), sekundární (částečně se podílí <strong>na</strong> epizootickém <strong>pro</strong>cesu) nebo <strong>na</strong>hodilí.<br />
Donorem původce nákazy je infikovaný obratlovec způsobilý předávat původce vektorovi<br />
126
nebo ho vylučovat do <strong>pro</strong>středí v množství dostačujícím k <strong>na</strong>kažení dalších jedinců. Recipient<br />
je obratlovec způsobilý přijímat původce a umožnit jeho pomnožení ve svém těle.<br />
Amplifikátor je specifický hostitel, u kterého dochází k masivnímu pomnožení původce,<br />
což následně umožňuje infikování vektorů nebo dochází k vylučování do <strong>pro</strong>středí. Nosič<br />
je živočich, v jehož těle se <strong>na</strong>chází původce bez toho, že by vyvolával příz<strong>na</strong>ky onemocnění.<br />
Může být potenciálním zdrojem infekce. Vektor je krev sající členovec, který předává<br />
původce od donora recipientovi. I vektor může být primární, sekundární nebo <strong>na</strong>hodilý.<br />
V současnosti jsou k přírodně ohniskovým nákazám řazeny nejen vektorem přenášené<br />
transmisivní choroby, ale i choroby netransmisivní.<br />
Typickým příkladem přírodně ohniskové nákazy je tularemie, bakteriální onemocnění, jehož<br />
původcem je Francisella tularensis. Tularemie je považová<strong>na</strong> za přírodně ohniskovou nákazu<br />
bi- i trikomponentního typu, <strong>na</strong> jejím přenosu se tedy může, ale nemusí podílet vektor. Pokud<br />
jde o hostitele, infekce F. tularensis byla zjiště<strong>na</strong> u více než 150 druhů živočichů. Dokonce<br />
byla zaz<strong>na</strong>mená<strong>na</strong> i infekce améby. Hostitele lze rozdělit podle vnímavosti do tří kategorií:<br />
vysoce vnímaví a citliví – infekční i letální dávka <strong>pro</strong> tyto hostitele je velmi nízká,<br />
při intradermální, subkutánní a intraperitoneální infekci jde řádově o jednotlivé bakterie.<br />
Následuje rychlý rozvoj bakteriémie a šíření francisel do vnitřních orgánů. Vzhledem<br />
k rychlosti průběhu dochází k vytvoření <strong>pro</strong>tilátek jen výjimečně. Počet bakterií v 1 ml krve<br />
v premortálním stádiu může dosáhnout až 10 10 CFU (kolonie tvořících jednotek). Do této<br />
kategorie jsou řazeni <strong>na</strong>př. myš domácí (Mus musculus), hraboš polní (Microtus arvalis)<br />
a myšice (Apodemus spp.). Druhy patřící do této kategorie představují výz<strong>na</strong>mný zdroj<br />
francisel <strong>pro</strong> vektory, hostitele a intenzivně kontaminují i <strong>pro</strong>středí. Jejich výz<strong>na</strong>m v šíření<br />
původce je dán jejich způsobem života, tedy zda se jedná o druh žijící ve skupinách nebo<br />
samotářsky. Druhou kategorii představují hostitelé, kteří jsou vnímaví, ale s nižší citlivostí –<br />
u nich je možné vyvolat infekci nízkou dávkou, ale letální dávky se pohybují kolem<br />
10 8 až 10 9 , infekční <strong>pro</strong>ces vrcholí koncem prvního týdne a postupně dochází k elimi<strong>na</strong>ci<br />
původce (většinou za 2-3 týdny), <strong>na</strong> začátku druhého týdne se objevují <strong>pro</strong>tilátky. Do této<br />
kategorie se řadí <strong>na</strong>př. potkan (Rattus norvegicus), králík domácí (Oryctolagus cuniculus)<br />
nebo bobr evropský (Castor fiber). Do třetí kategorie jsou řazeny druhy velmi málo vnímavé<br />
a téměř necitlivé, které i <strong>na</strong> velmi vysoké infekční dávky reagují zpravidla i<strong>na</strong>parentním<br />
a přechodným onemocněním <strong>na</strong>př. liška obecná (Vulpes vulpes) a další masožravci nebo také<br />
ptáci. Výz<strong>na</strong>mnou roli v cirkulaci původce v ohnisku hrají vektoři. V případě tularemie<br />
se v podmínkách střední Evropy uplatňují zejmé<strong>na</strong> klíšťata (Dermacentor spp., Ixodes spp.),<br />
127
ve Skandinávii, s výjimkou ostrova Stora Karlsö, kde se uplatňuje klíště, se přenosu účastní<br />
komáři (Culex, Aedes), kteří mohou infekci přenášet 3-4 týdny po <strong>na</strong>sátí. Dále se mohou<br />
okrajově uplatňovat ovádi (Tabanidae), blechy (Sipho<strong>na</strong>ptera), vši (Anoplura) a další<br />
členovci. Přenos vektory však není jediným způsobem šíření infekce. Jednou z cest infekce<br />
může být kanibalizmus v rámci populace při přemnožení. Zdrojem může být i <strong>pro</strong>středí<br />
kontaminované močí nebo uhynulými hostiteli. Jsou popsány infekce lidí v důsledku<br />
kontami<strong>na</strong>ce vody a zemědělských plodin, v důsledku manipulace se zajíci, ale i po poranění<br />
raky. Kromě kontami<strong>na</strong>ce infikovanými hostiteli bylo popsáno i přežívání a množení francisel<br />
ve vodních amébách. Rovněž podmínky <strong>pro</strong>středí zřejmě ovlivňují existenci přírodních<br />
ohnisek tularemie. Jejich výskyt v České republice je vázán <strong>na</strong> lokality s <strong>na</strong>dmořskou výškou<br />
do 200 m.n.m., s délkou slunečního svitu 1 801-2 200 h ročně, průměrnou roční teplotou<br />
8,1-10 ºC a ročním úhrnem srážek 450-700 mm. Jedná se o oblasti s lužními lesy, výskytem<br />
vektorů a byla zjiště<strong>na</strong> závislost <strong>na</strong> početnosti populace zajíce polního (Lepus europaeus),<br />
ale <strong>na</strong> hustotě populace hraboše polního (Microtus arvalis) závislost zjiště<strong>na</strong> nebyla.<br />
3.4 SYNANTROPNÍ A HEMISYNANTROPNÍ ŽIVOČICHOVÉ A JEJICH MEDICINSKÝ<br />
VÝZNAM<br />
S nárůstem velikosti lidské populace a se zvýšením hustoty lidské populace jde ruku v ruce<br />
i výz<strong>na</strong>mný vliv člověka <strong>na</strong> <strong>pro</strong>středí, které obývá. Prostřednictvím antropogenních vlivů<br />
dochází k ovlivnění biocenóz. Některé druhy živočichů reagují <strong>na</strong> změny a přítomnost<br />
člověka ústupem do ne<strong>na</strong>rušených oblastí. Tyto druhy se oz<strong>na</strong>čují jako hemerofóbní. Jedná<br />
se <strong>na</strong>příklad o tetřeva hlušce (Tetrao urogallus) nebo jeřábka lesního (Bo<strong>na</strong>sa bo<strong>na</strong>sia).<br />
Některé druhy <strong>na</strong>opak využívají změn a dokonce se stahují do člověkem osídlených míst.<br />
Tyto druhy oz<strong>na</strong>čujeme jako hemerofilní. To jsou <strong>na</strong>př. vrabec domácí (Passer domesticus),<br />
kos černý (Turdus merula), vlaštovka obecná (Hirundo rustica), myš domácí (Mus musculus)<br />
nebo potkan (Rattus norvegicus). Druhy, které nejsou těmito změ<strong>na</strong>mi ovlivněny, se oz<strong>na</strong>čují<br />
jako indiferentní.<br />
Častěji užívané termíny jsou v případě druhů, které se přizpůsobily životu v blízkosti nebo<br />
přímo uvnitř lidských obydlí tzv. druhy sy<strong>na</strong>ntropní a druhy, které se <strong>na</strong>opak lidským<br />
sídlišťům vyhýbají tzv. exoantropní. Sy<strong>na</strong>ntropní druhy se někdy ještě dělí <strong>na</strong> druhy<br />
128
eusy<strong>na</strong>ntropní a hemisy<strong>na</strong>ntropní. Dále je ještě možné rozlišit sy<strong>na</strong>ntropii obligátní<br />
nebo fakultativní, permanentní nebo temporární, totální nebo parciální.<br />
Jako sy<strong>na</strong>ntropie se oz<strong>na</strong>čuje blízké soužití člověka a volně žijících organismů.<br />
Sy<strong>na</strong>ntropizace je <strong>pro</strong>ces vývoje vztahu mezi populací volně žijícího druhu a člověkem<br />
v <strong>pro</strong>středí člověkem obývaném a ovlivněném, jehož výsledkem je vzájemné soužití. Zvláštní<br />
kategorií je synurbanizace, kdy dochází k postupné adaptaci volně žijících druhů <strong>na</strong> život<br />
v městském <strong>pro</strong>středí. Společenstvo zahrnující člověka, domácí živočichy a sy<strong>na</strong>ntropní<br />
živočichy se oz<strong>na</strong>čuje jako antropocenóza.<br />
Medicinský výz<strong>na</strong>m těchto druhů, které žijí v těsné blízkosti člověka je obrovský. Příkladem<br />
mohou být třeba morové pandemie, které výrazně zredukovaly lidskou populaci.<br />
Rezervoárem původce moru, bakterie Yersinia pestis, jsou hlodavci, především svišti,<br />
z hlediska přenosu <strong>na</strong> člověka mají však výz<strong>na</strong>m zejmé<strong>na</strong> potkani a krysy. Sy<strong>na</strong>ntropní<br />
živočichové mohou být rovněž rezervoárem rezistentních patogenních bakterií,<br />
<strong>na</strong>př. Escherichia coli. Druhy, které migrují mezi lidskými sídlišti a okolní krajinou mohou<br />
přijít do kontaktu s druhy exoantropními, <strong>na</strong>kazit se nějakým onemocněním a následně<br />
ho přenést i do lidského sídliště a přímo nebo nepřímo i <strong>na</strong> člověka.<br />
3.5 BIOLOGICKÁ A INTEGROVANÁ OCHRANA PŘED ŠKŮDCI<br />
Za škůdce je považován jakýkoliv živočich, který nějakým způsobem vadí člověku<br />
v jeho činnosti. Jedná se o organismy volně žijící v přírodě nebo v blízkosti lidských obydlí,<br />
které způsobují škody zejmé<strong>na</strong> tehdy, pokud dojde k jejich přemnožení.<br />
Používání chemických látek tzv. pesticidů, sloužících k omezování výskytu škůdců,<br />
má negativní dopad <strong>na</strong> ekosystémy a společenstva je tvořící. Jsou to látky <strong>pro</strong> přírodní<br />
systémy cizorodé, které se mohou dostávat do potravních řetězců a způsobovat různá<br />
onemocnění. S<strong>na</strong>hou je tedy omezit používání pesticidů a zavést tzv. integrovaný systém<br />
ochrany před škůdci (Integrated Pest Ma<strong>na</strong>gement - IPM).<br />
Integrovaná ochra<strong>na</strong> využívá kombi<strong>na</strong>ci různých metod a technik, vedoucích k potlačení<br />
výskytu škůdců. Jde především o výběr preventivních opatření a <strong>pro</strong>středků, kterými bude<br />
škůdcům bráněno v zasídlení, rozmnožování a dalšímu šíření. Důraz je kladen zejmé<strong>na</strong><br />
<strong>na</strong> monitorování a přesné stanovení výskytu škůdců, mechanické způsoby potlačování<br />
výskytu pomocí pastí, nástrah a dalších šetrných metod.<br />
129
Základním požadavkem je stanovení prahu škodlivosti škůdce (velikost populace škůdce, kdy<br />
je již nezbytné <strong>pro</strong>vést zásah) ať už je stanoven z hlediska zdravotního, bezpečnostního,<br />
právního, ekonomického či fyzické a kulturní tolerance k výskytu škůdců. Jedním z hlavních<br />
cílů je tedy omezit <strong>na</strong>dměrné a neodůvodněné používání chemických <strong>pro</strong>středků, pokud prahu<br />
škodlivosti nebylo dosaženo nebo nebyl překročen. Je nutné si uvědomit, že organismus,<br />
z <strong>na</strong>šeho pohledu škůdce, je součástí společenstva a <strong>na</strong>šim zásahem můžeme <strong>na</strong>rušit vztahy<br />
a vazby v tomto uskupení.<br />
Pokud je nutné pesticidy použít, je třeba dbát <strong>na</strong> to, aby byly s úzkým spektrem působnosti<br />
a neovlivnily necílové organismy, působily krátkodobě, bez zanechání reziduí a byla zvole<strong>na</strong><br />
správná koncentrace a doba jejich použití.<br />
V rámci integrované ochrany jsou preferovány různé biologické metody a opatření, mezi<br />
které patří:<br />
Přirozený mezidruhový boj, <strong>na</strong>př. roztoč dravý (Cheyletus eruditus) požírá ostatní druhy<br />
roztočů, škodících <strong>na</strong> skladovaných surovinách a potravinách, nebo některé druhy slunéček<br />
se živí škodlivými mšicemi. I některé druhy brouků lze využít k biologickému hubení škůdců,<br />
<strong>na</strong>př. zástupci ze skupin pestrokrovečníkovití (Cleridae) a lesknáčkovití (Nitidulidae) se živí<br />
dřevokaznými škůdci.<br />
I k biologickému hubení hlodavců v agrocenózách lze využít jejich přirozených predátorů,<br />
<strong>na</strong>př. při hubení přemnožených hrabošů se podporuje výskyt dravců instalací bidélek<br />
a rozvěšováním hnízdních budek (<strong>na</strong>př. <strong>pro</strong> sovy), omezeno je také hubení šelem <strong>na</strong>př. lišek<br />
a kunovitých šelem (lasička, ku<strong>na</strong>, tchoř).<br />
Chovají se parazitické vosičky (<strong>na</strong>př. Trichogramma sp., Habrobracon hebetor, Venturia<br />
canescens, Anisopteromalus calandrae) jejichž larvy parazitují <strong>na</strong> různých vývojových<br />
stádiích hmyzu.<br />
Využití nákazy hmyzu <strong>pro</strong>střednictvím mikroorganismů <strong>na</strong>vozujících patologické stavy, které<br />
mohou způsobit úhyn nebo nedokončení vývoje škůdce. Např. Bacilus thuringiensis<br />
israelensis a Bacilus sphaericus je zpracováván průmyslově v několika přípravcích.<br />
Jejich toxin je specificky účinnou látkou <strong>pro</strong> hubení larev komárů a muchniček ve vodě.<br />
Některé houby z čeledi Entomophthoracae mohou hubit škůdce tím, že <strong>pro</strong>růstají tělem<br />
hmyzího hostitele a vytvářejí v něm spory. Cizopasí zejmé<strong>na</strong> <strong>na</strong> mouchách, komárech<br />
a muchničkách.<br />
130
Využití různých patogenů hmyzu: vláknitých hub, bakterií, prvoků a dalších skupin.<br />
Jejich praktické použití v budoucnosti by mohlo být us<strong>na</strong>dněno metodami molekulární<br />
biologie umožňujícími genové manipulace.<br />
Používat bakteriální kultury k hubení hlodavců je u nás zakázáno. Dříve byla povole<strong>na</strong><br />
Salmonella enteritidis, ale z důvodu nebezpečí selekce a onemocnění domácích zvířat byla<br />
zakázá<strong>na</strong>.<br />
K biologickému hubení se využívají i feromony, juvenilní a růstové hormony, inhibitory<br />
syntézy chitinu a chemosterilanty.<br />
Feromony (atraktanty) jsou látky, které svým chemickým působením (uvolňováním pachu)<br />
vábí a shromažďují cílové živočichy. Využívají se jako sexuální atraktanty ve feromonových<br />
pastech, jako shromažďovací (agregační) feromony u sociálního hmyzu, které mohou<br />
<strong>na</strong>rušovat jeho chování nebo jako chuťové atraktanty v lepových nástrahách (<strong>na</strong> švábovitý<br />
hmyz) či mechanických pastech (<strong>na</strong> mouchy). Výhodou je jejich netoxičnost, s<strong>na</strong>dná<br />
biodegradace a druhová specifita. Nevýhodou je jejich vysoká ce<strong>na</strong>.<br />
A<strong>na</strong>logy juvenilních a růstových hormonů jsou syntetické látky negativně ovlivňující vývoj<br />
embryí ve vajíčkách, vývoj a růst larev a svlékání jednotlivých stádií. Jedná se o a<strong>na</strong>logy<br />
(uměle vytvořené <strong>na</strong>podobeniny) hormonů juvenilních a svlékacích, které ovlivňují nové<br />
vrstvy kutikuly, metamorfózu, vývoj vaječníků u dospělců. Mají vliv i <strong>na</strong> společenské chování<br />
sociálně žijících druhů (mravenci, včely). Účinek se <strong>pro</strong>jeví přirozeným vymřením dospělců<br />
a menším počtem jejich životaschopného a plodného potomstva. Uplatňují se zejmé<strong>na</strong><br />
u krátkodobě žijících druhů (komáři, mravenci).<br />
Výhodou je jejich s<strong>na</strong>dná biodegradace a nízká toxicita. Nevýhodou je jejich vysoká ce<strong>na</strong>,<br />
pomalý účinek, druhová nespecifičnost, účinnost jen <strong>na</strong> určitá vývojová stádia a tedy aplikace<br />
jen v přesně vymezené době životního cyklu.<br />
Inhibitory syntézy chitinu zabraňují tvorbě chitinu a způsobují hynutí larev při svlékání.<br />
Při krmení samic hynou larvy již ve vajíčkách (ne<strong>pro</strong>razí při líhnutí vaječný obal). Jsou<br />
účinné především <strong>na</strong> řád dvoukřídlí (komáři, mouchy), <strong>na</strong> řád blanokřídlí je jejich účinnost<br />
nulová. Využívají se zejmé<strong>na</strong> v ochraně rostlin.<br />
Chemosterilanty jsou látky, které hmyz přímo neusmrcují, ale vyvolávají jeho sterilitu.<br />
Do organismu <strong>pro</strong>nikají kontaktně nebo perorálně a jsou velmi nebezpečné <strong>pro</strong> savce včetně<br />
člověka. Jedná se o vysoce toxické látky s mutagenním a karcinogenním účinkem.<br />
131
Dalšími opatřeními vedoucími k omezení výskytu škůdců je i časté střídání rozmanitých<br />
plodin nebo pěstování méně hodnotných plodin (<strong>na</strong>př. při okrajích pole) sloužících k odlákání<br />
od těch hodnotných. Vhodné je i používat lehce rozložitelné insekticidy a biocidy, případně<br />
vyšlechtit rostliny odolné <strong>pro</strong>ti nemocem a škůdcům.<br />
3.6 VYUŽITÍ GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ VE VETERINÁRNÍ<br />
MEDICÍNĚ A EKOLOGII<br />
Geografické informační systémy (GIS) jsou založeny <strong>na</strong> využití počítačů a slouží ke sběru,<br />
ukládání, a<strong>na</strong>lýze a vizuální prezentaci <strong>pro</strong>storových dat. Jedním atributem <strong>pro</strong>storových dat<br />
jsou geografické souřadnice, které určují, kde se daný jev vyskytuje. GIS mohou sloužit<br />
k <strong>pro</strong>sté evidenci geografických dat (<strong>na</strong>př. katastr nemovitostí, rozšíření biotopů)<br />
nebo k vytváření modelů a předpovídání vývoje určitého <strong>pro</strong>storového jevu (<strong>na</strong>př. vývoj<br />
počasí, mapování záplavových oblastí, výběr vhodných lokalit <strong>pro</strong> umístění staveb a silnic).<br />
GIS tvoří hardware (počítač s monitorem, skener <strong>pro</strong> vstup dat, plotter <strong>pro</strong> tisk mapových<br />
podkladů) a speciální software. Nejdůležitější součástí jsou pak <strong>pro</strong>storová data (tzv. geodata)<br />
uložená v geodatabázích a jejich uživatelé. Skutečné objekty <strong>na</strong> povrchu země jsou<br />
trojrozměrné, ale <strong>pro</strong> potřeby GIS jsou většinou transformovány <strong>na</strong> dvojrozměrné. Každé<br />
území lze popsat pomocí tzv. mapových vrstev (<strong>na</strong>př. <strong>na</strong>dmořská výška, rozšíření<br />
jednotlivých biotopů, roční úhrn srážek, stavby a komunikace, řeky a vodní nádrže). Starší<br />
GIS byly rastrové a geodata se ukládala do rastrů neboli políček určité rozlohy (<strong>na</strong>př. 10x10<br />
km). Většinou se používá pravidelné dělení <strong>pro</strong>storu čtvercovou mřížkou. V závislosti<br />
<strong>na</strong> použitém rozlišení rastru může docházet ke zkreslení informací, <strong>pro</strong>tože jed<strong>na</strong> hodnota<br />
geografického jevu je přiřaze<strong>na</strong> celé ploše políčka rastru. Prostor je <strong>pro</strong>to třeba v rastrových<br />
mapách rozdělit malé plošky, u nichž je již popisovaná veliči<strong>na</strong> konstantní. Moderní GIS jsou<br />
vektorové, přičemž data jsou v mapových vrstvách ulože<strong>na</strong> pomocí bodů a čar. Podkladem<br />
<strong>pro</strong> tvorbu GIS databází jsou skeny papírových map, letecké nebo i družicové snímky.<br />
GIS lze <strong>pro</strong>pojit s geografickou medicínou a studovat geografické šíření nemocí. Kořeny<br />
geografické medicíny vycházejí z prvního použití map <strong>pro</strong> pochopení šíření cholery<br />
v Londýně. Za zakladatele a symbol moderní epidemiologie je považován lékař John Snow<br />
a jeho mapy případů cholery v roce 1854, které mu umožnily identifikaci zdroje nákazy.<br />
132
Odstraněním držadla u infikované studny <strong>na</strong> ulici Broad Street docílil John Snow zániku<br />
<strong>pro</strong>bíhající epidemie.<br />
Synonymem geografické medicíny může být i krajinná epidemiologie (epizootologie), která<br />
vychází z konceptu studia ekologických podmínek vhodných <strong>pro</strong> rozšíření a existenci nemocí.<br />
Zakladatelem v tomto směru byl ruský epidemiolog Pavlovský, který studoval přírodní<br />
ohniskovost transmisivních nákaz (klíšťová encefalitida). Teorii přírodní ohniskovosti nákaz<br />
lze aplikovat <strong>pro</strong> popis a studium zoonóz neboli infekcí společných <strong>pro</strong> zvířata a člověka.<br />
V medicínské oblasti jsou GIS využívány <strong>pro</strong> monitoring vektory přenášených a nových<br />
nákaz, stavu životního <strong>pro</strong>středí, mapování a a<strong>na</strong>lýzu zdravotních rizik. Příklady aplikace GIS<br />
ve veterinární medicíně zahrnují využití ekologických dat <strong>pro</strong> predikci možného rozšíření<br />
tularemie, studium <strong>ekologie</strong> tularemie a brucelózy zajíce polního, rozšíření bovinní<br />
tuberkulózy v populaci jezevců, podpora rozhodování při likvidaci slintavky a kulhavky.<br />
3.7 VETERINÁRNÍ LÉČIVA V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ<br />
Produkce a spotřeba léčiv neustále roste a jejich degradační <strong>pro</strong>dukty se následně dostávají<br />
do odpadních vod, povrchových a podzemních vod, půdy a sedimentů. Ekotoxikologické<br />
efekty <strong>na</strong> organismy v <strong>pro</strong>středí, kam se dostávají, většinou zahrnují ovlivnění funkcí<br />
endokrinního systému a bioaktivity, ale může se jed<strong>na</strong>t i o přímou toxicitu. Pro další osud<br />
léčiva v <strong>pro</strong>středí jsou stěžejní jeho fyzikálně-chemické vlastnosti a degradabilita.<br />
Ve většině případů dochází k přeměně <strong>na</strong> ve vodě rozpustné sloučeniny bez farmakologické<br />
aktivity. U některých léčiv, zejmé<strong>na</strong> se jedná o antibiotika, však nedochází k úplné přeměně<br />
účinných látek z léčiva a součástí exkretů je různé <strong>pro</strong>cento původních účinných látek, které<br />
se tak dostávají do <strong>pro</strong>středí.<br />
Jedním z nejdůležitějších zdrojů léčiv jsou odpadní vody. Výtoky z čističek odpadních vod<br />
obsahují výz<strong>na</strong>mná množství léčiv, stávají se součástí povrchových vod a v závislosti<br />
<strong>na</strong> jejich fyzikálně-chemických vlastnostech, zejmé<strong>na</strong> <strong>na</strong> mobilitě, se následně dostávají<br />
do podzemních vod anebo se kumulují v půdě a sedimentech. Například sulfo<strong>na</strong>midy<br />
se vyz<strong>na</strong>čují velkou mobilitou a dostávají se tedy s<strong>na</strong>dno do podzemních vod, <strong>na</strong>opak<br />
tetracykliny velmi dobře sorbují a mají tendenci se akumulovat v pevných matricích.<br />
Antibiotika, látky hormonální povahy, nesteroidní antiflogistika (NSAID), antiparazitika<br />
133
a cytostatika jsou hlavní skupiny léčiv, které se dostávají do <strong>pro</strong>středí a následně zde<br />
negativně působí.<br />
NSAID a supi<br />
Typickým příkladem situace, kdy léčivo používané ve veterinární medicíně následně vstupuje<br />
do <strong>pro</strong>středí a výz<strong>na</strong>mně zde ovlivňuje jeden nebo více organismů, je příklad nesteroidního<br />
antiflogistika diclofe<strong>na</strong>cu. Tato účinná látka je používá<strong>na</strong> ve veterinární medicíně zejmé<strong>na</strong><br />
v zemích třetího světa, kde je využívá<strong>na</strong> v případě poranění, zánětu mléčné žlázy,<br />
pohybových <strong>pro</strong>blémů i dalších onemocnění zejmé<strong>na</strong> u skotu. Diclofe<strong>na</strong>c zde byl nebo stále<br />
ještě je využíván masivně bez jakýchkoli omezení. Uhynulé kusy dobytka jsou pak vzhledem<br />
k omezeným možnostem likvidace ponechávány <strong>na</strong> pospas mrchožroutům. Mezi tyto<br />
mrchožrouty patří mimo jiné i různé druhy supů, kteří jsou k nesteroidním antiflogistikům<br />
velmi citliví a rezidua těchto látek v uhynulých zvířatech, která konzumují, jim způsobují<br />
výz<strong>na</strong>mné zdravotní <strong>pro</strong>blémy. Masivní používání je mimo jiné dáno i nízkou cenou<br />
preparátů s diclofe<strong>na</strong>cem. Velký <strong>pro</strong>blém představovalo používání diclofe<strong>na</strong>cu <strong>na</strong> indickém<br />
subkontinentu. Do roku 2005 zde došlo k výraznému poklesu početnosti populace supa<br />
indického (Gyps indicus) a supa bengálského (Gyps bengalensis). Nejdříve se nevědělo,<br />
co za tímto poklesem početnosti stojí, ale <strong>na</strong> základě experimentálního ověření bylo zjištěno,<br />
že je to právě diclofe<strong>na</strong>c, který je zodpovědný za úbytek 97-99 % supů v této oblasti. Supi,<br />
jimž byl podán diclofe<strong>na</strong>c, hynuli do několika dnů po aplikaci a při patomorfologickém<br />
vyšetření byla zjišová<strong>na</strong> viscerální d<strong>na</strong> a poškození ledvin. Při následném šetření bylo<br />
zjištěno, že asi v 10 % vzorků jater z uhynulého skotu byly detekovatelné hladiny<br />
diclofe<strong>na</strong>cu. Situace byla <strong>na</strong>tolik závažná, že v březnu 2005 indická vláda začala uvažovat<br />
o zákazu používání diclofe<strong>na</strong>cu ve veterinární medicíně a o jeho <strong>na</strong>hrazení meloxicamem,<br />
který je dražší, ale <strong>pro</strong> supy netoxický. Nicméně ještě v srpnu 2011, což bylo rok po úplném<br />
zákazu používání tohoto nesteroidního antiflogistika, byl diclofe<strong>na</strong>c v Indii ve veterinární<br />
sféře stále používán. Reakcí <strong>na</strong> rapidní pokles početnosti populace supů byl nárůst početnosti<br />
populace zdivočelých psů, kteří se stejně jako supi živili převážně mrši<strong>na</strong>mi, ale <strong>na</strong> rozdíl<br />
od supů <strong>pro</strong> ně nebyl diclofe<strong>na</strong>c toxický. S nárůstem počtu zdivočelých psů došlo, vzhledem<br />
k úzkému kontaktu lidí a těchto psů, současně i k nárůstu rizika šíření patogenních<br />
mikroorganismů z uhynulých zvířat <strong>na</strong> člověka a rovněž k nárůstu výskytu vztekliny u lidí.<br />
Decimace populace supů měla tedy i nepřímý, ale velmi výz<strong>na</strong>mný, dopad <strong>na</strong> populaci<br />
lidskou. V současné době je diclofe<strong>na</strong>c vyvážen do států Afriky, kde hrozí stejné riziko<br />
134
jako v Asii. Vážné riziko hrozí supu kapskému (Gyps co<strong>pro</strong>theres), supu krahujovému (Gyps<br />
rueppellii) a supu africkému (Gyps africanus).<br />
3.8 EKOLOGICKÝ VÝZNAM PŘIROZENĚ SE VYSKYTUJÍCÍCH TOXICKÝCH LÁTEK<br />
Do životního <strong>pro</strong>středí se dostává celá řada toxických sloučenin, které jsou <strong>pro</strong>dukovány<br />
lidskou činností. Nicméně existují i toxické látky jejichž původ je přímo v životním <strong>pro</strong>středí.<br />
Mezi hlavní toxické látky, které mají původ v přírodě a mají velký výz<strong>na</strong>m, patří <strong>na</strong>příklad<br />
cyanotoxiny nebo botulotoxin. Cyanotoxiny představují různorodou skupinu sloučenin,<br />
sekundárních metabolitů sinic. Sinice jsou <strong>pro</strong>karyotní autotrofní organismy, které jsou<br />
v dnešní době sledovány právě z důvodu <strong>pro</strong>dukce cyanotoxinů. Cyanotoxinů je celá řada<br />
a jejich účinky jsou různé. Toxické působení zasahuje zejmé<strong>na</strong> játra, nervový systém<br />
nebo dráždí kůži a mohou se vyskytovat i účinky mutagenní, karcinogenní a další.<br />
Nejvýz<strong>na</strong>mnější cyanotoxiny jsou mikrocystiny a nodulariny s toxickým účinkem <strong>na</strong> játra,<br />
a dále a<strong>na</strong>toxiny s účinkem <strong>na</strong> nervový systém. Za výrazný rozvoj sinic ve vodním <strong>pro</strong>středí<br />
(tzv. vodní květ) nese zodpovědnost eutrofizace vod. Zvýšený přísun živin, zejmé<strong>na</strong> fosforu,<br />
je tedy hlavní příčinou přemnožení sinic, které mohou, ale nemusí <strong>pro</strong>dukovat cyanotoxiny.<br />
Je známa celá řada případů, kdy tyto cyanotoxiny způsobily masivní úhyny u různých<br />
živočišných druhů. Jedná se <strong>na</strong>příklad o úhyny ovcí nebo psů, kteří pili vodu z jezer<br />
s výskytem vodního květu <strong>na</strong> různých místech v Anglii a ve Skotsku nebo masivní hynutí<br />
mláďat plameňáků v Keni <strong>na</strong> termálním jezeře Bogoria. Tyto masivní úhyny se vyskytují<br />
nepravidelně a nepředvídatelně a předpokládá se, že zde kromě cyanotoxinů spolupůsobí<br />
i další toxické látky, zejmé<strong>na</strong> těžké kovy.<br />
Dalším přirozeně se vyskytujícím toxinem, který může být zodpovědný za hromadné úhyny,<br />
je botulotoxin. Jedná se o toxin <strong>pro</strong>dukovaný bakterií Clostridium botulinum. Nejčastěji<br />
se s otravou botulotoxinem setkáme u vodních ptáků. Botulotoxin je tvořen klostridii<br />
v a<strong>na</strong>erobních podmínkách v rozkládajícím se organickém materiálu. Většinou se jedná<br />
o stojaté nebo pomalu tekoucí vody v období s vysokými teplotami a sníženou kvalitou vody<br />
s vyšším obsahem rozkládajících se rostlinných zbytků a mrtvých živočichů. Za těchto<br />
podmínek dochází k poklesu koncentrace kyslíku ve vodě a k rozvoji vegetativních stádií<br />
klostridií. Pouze tato vegetativní stádia <strong>pro</strong>dukují toxin, který působí <strong>na</strong> nervový systém.<br />
S přirozeně se vyskytujícími se toxiny se setkávají i třeba včely. Nektar nebo pyl některých<br />
135
druhů rostlin je <strong>pro</strong> včely jedovatý. Toxický pyl má <strong>na</strong>př. pryskyřník prudký (Ranunculus<br />
acris), jedovatý nektar mají některé druhy lip, jerlín japonský (Sophora japonica)<br />
nebo jírovec maďal (Aesculus hippocastanum). Zatímco v případě nektaru hynou létavky,<br />
tedy včely mimo úl, což představuje většinou zanedbatelné množství v rámci celého včelstva,<br />
v případě pylu dochází k úhynu včel, které se podílí <strong>na</strong> zpracování tohoto pylu v úlu a může<br />
se jed<strong>na</strong>t o mnohem výz<strong>na</strong>mnější ztráty. Nicméně přirozené toxikanty nepředstavují<br />
<strong>pro</strong> včelstva výz<strong>na</strong>mnější ohrožení.<br />
3.9 ÚČINKY KOMBINOVANÉ EXPOZICE POLUTANTŮM V SUBLETÁLNÍCH<br />
DÁVKÁCH<br />
Pokud mluvíme o vlivu toxických látek <strong>na</strong> organismy, většinou se jedná o působení jedné<br />
konkrétní látky a je vztahováno <strong>na</strong> údaje o letální dávce, letální koncentraci této konkrétní<br />
látky. Když se ale podíváme <strong>na</strong> reálnou situaci v životním <strong>pro</strong>středí, zjistíme,<br />
že se zde málokterý toxický polutant vyskytuje osamoceně a jen minimum toxických látek<br />
dosahuje letální koncentrace. Nez<strong>na</strong>mená to ale, že bychom se v reálných podmínkách<br />
nesetkávali s toxickým působením polutantů. V současných ekotoxikologických studiích jsou<br />
často sledovány tzv. koexpozice více toxických látek. Tyto studie mnohem lépe postihují to,<br />
co se děje v reálných podmínkách v životním <strong>pro</strong>středí. Pokud se totiž v <strong>pro</strong>středí vyskytuje<br />
větší počet toxických látek, i když v subletálních koncentracích, tyto látky se mohou<br />
<strong>na</strong>vzájem ve svém účinku potencovat nebo mohou působit synergicky. Jedná se o vysvětlení,<br />
<strong>pro</strong>č v přírodě dochází k <strong>pro</strong>jevům toxicity i u látek, které jsou zde v koncentracích, u kterých<br />
bychom <strong>pro</strong>jevy toxicity neočekávali.<br />
3.10 BIOLOGICKÉ ZBRANĚ A BIOTERORIZMUS<br />
Jako biologické zbraně jsou oz<strong>na</strong>čovány živé organismy nebo replikační jednotky (viry), které<br />
se množí v obětech biologického útoku, nebo toxiny přírodního původu a sloučeniny od nich<br />
odvozené. Infekční agens a toxiny byly využívány k boji už v dobách Starověku. Asyřané<br />
<strong>na</strong>příklad trávili studny svých nepřátel pomocí toxinů hub (paličkovice <strong>na</strong>chová), Hannibal<br />
nechal vrhat hliněné hrnce s jedovatými hady <strong>na</strong> paluby nepřátelských lodí. Ve středověku<br />
136
používali Mongolové a Turci mršiny uhynulých zvířat k zamoření nepřátelských studen<br />
a katapultovali těla lidí, kteří zemřeli <strong>na</strong> mor, za hradby obléhaných měst. Rozvoj<br />
bakteriologie s sebou přinesl novou úroveň teoretických z<strong>na</strong>lostí využitelných v biologické<br />
válce. Výz<strong>na</strong>mným mezníkem se stalo použití antraxu. K vyvolání infekce bylo třeba vysoké<br />
dávky, onemocnění se nešíří z člověka <strong>na</strong> člověka (nehrozilo tedy, že by se <strong>na</strong>kazili ti,<br />
kdo nebyli cílem útoku), ale vyvolává vysokou mortalitu a původce, Bacillus anthracis,<br />
je relativně dostupný po celém světě. To z něj dělalo hlavní biologickou zbraň zejmé<strong>na</strong><br />
<strong>na</strong> počátku 19. století. Během 1. světové války byly <strong>pro</strong>váděny pokusy s použitím antraxu<br />
a vozhřivky <strong>pro</strong>ti domácím zvířatům, zejmé<strong>na</strong> koním a mulám, kteří byli využíváni<br />
k transportu zbraní a materiálu. Němci a jejich spojenci během 1. světové války za použití<br />
vozhřivky výrazně oslabili francouzskou jízdu a rovněž ruské vojsko <strong>na</strong> východní frontě.<br />
Použití biologických zbraní bylo následně zakázáno v roce 1925 Ženevským <strong>pro</strong>tokolem.<br />
V roce 1972 pak byla zakázá<strong>na</strong> téměř veškerá <strong>pro</strong>dukce, skladování a transport biologických<br />
agens a toxinů, u nichž hrozilo použití jako biologických zbraní, nicméně existují spekulace<br />
o tom, že některé státy pokračují tajně v jejich vývoji.<br />
V současné době existuje hrozba zneužití infekčních agens a toxinů spíše ze strany<br />
bioteroristických skupin. Nejznámější je asi útok sekty Aum Shinrikyo v roce 1993 v Tokiju<br />
kde byl použit antrax, ale bez úspěchu, <strong>pro</strong>tože jak se později zjistilo, byl použit vakci<strong>na</strong>ční<br />
kmen, který není schopen vyvolat onemocnění. V roce 2001 <strong>pro</strong>puklo několik případů antraxu<br />
u obětí bioteroristických útoků v USA. Dopisy s infekčním agens ve formě prášku byly<br />
zaslány několika senátorům USA a také do kanceláří médií. Výsledkem bylo 5 úmrtí.<br />
Biologické zbraně mohou být směřovány nejen <strong>pro</strong>ti lidem, ale i <strong>pro</strong>ti zvířatům nebo<br />
zemědělským plodinám a dalším rostlinám. Agens známá svým potenciálem sloužit jako<br />
biologická zbraň směřovaná <strong>pro</strong>ti lidské populaci jsou <strong>na</strong>příklad již zmiňovaný Bacillus<br />
anthracis (antrax), Brucella spp. (brucelóza), Burkholderia mallei (vozhřivka), Burkholderia<br />
pseudomallei (melioidóza), Chlamydophila psittaci (ornitoza, psitakoza), Coxiella burnetii<br />
(Q horečka), Francisella tularensis (tularemie), Rickettsia <strong>pro</strong>wazekii (skvrnitý tyfus)<br />
a Rickettsia rickettsii (horečka Skalistých hor), Shigella spp., Vibrio cholerae (cholera)<br />
a Yersinia pestis (mor). Z virů jsou to <strong>na</strong>příklad virus horečky údolí Rift, Ebolavirus, virus<br />
japonské encefalitidy, Marburg virus, virus pravých neštovic a virus žluté zimnice. Z toxinů<br />
jsou to ricin, stafylokokový toxin, botulotoxin, saxitoxin, mikrocystin a mykotoxiny. Agens<br />
jsou řaze<strong>na</strong> do tří kategorií: A, B a C. Do kategorie A spadají původci (nebo toxiny), kteří<br />
představují výz<strong>na</strong>mné riziko <strong>pro</strong> národní bezpečnost, jsou lehce přenosní a šiřitelní, jsou<br />
137
příčinou vysoké mortality, mají potenciálně velký vliv <strong>na</strong> veřejné zdraví, mohou způsobit<br />
paniku a vyžadují speciální opatření. Sem patří tularemie, antrax, pravé neštovice,<br />
botulotoxin, mor a virové hemoragické horečky jako je Ebola nebo Marburg.<br />
V kategorii B jsou původci, kteří se šíří průměrně a způsobují nízkou mortalitu. Sem patří<br />
Q horečka, brucelóza, vozhřivka, psitakóza, skvrnitý tyfus a koňské encefalitidy a další,<br />
z toxinů pak <strong>na</strong>př. ricin.<br />
V kategorii C jsou agens, která by měla být sledová<strong>na</strong> z důvodu dostupnosti, jednoduché<br />
<strong>pro</strong>dukce a šíření, vysoké mortality nebo schopnosti výz<strong>na</strong>mně ovlivnit zdraví. Sem patří<br />
<strong>na</strong>př. Nipahvirus, Hantavirus, SARS, H1N1 aviární influenza nebo virus HIV.<br />
Útok biologickými zbraněmi může být veden i <strong>pro</strong>ti rostlinnému krytu nebo úrodě nepřítele.<br />
Do této kategorie jsou často řazeny i chemické látky herbicidní povahy tzv. defolianty.<br />
Ty byly masově používány třeba při válce ve Viet<strong>na</strong>mu (Agent Orange) k odstranění hustého<br />
porostu, v němž se skrývali nepřátelští vojáci. Během studené války vyvíjely Spojené státy<br />
celou řadu takovýchto zbraní s úmyslem ochromit Sovětský svaz v případě jeho útoku<br />
<strong>na</strong> USA. Choroby jako je rez travní (onemocnění postihující pšenici a další obilniny,<br />
původcem je Puccinia graminis) a rice blast (onemocnění postihující rýži, původce je houba<br />
Mag<strong>na</strong>porthe grisea) měly být použity ve formě leteckých postřiků a kuličkových bomb<br />
a takto dopraveny do vodních rezervoárů v zemědělských oblastech, aby vyvolaly epifytocie<br />
u těchto plodin.<br />
Stejným způsobem byly v bývalém Sovětském svazu vyvíjeny speciální varianty viru<br />
slintavky a kulhavky, moru skotu, afrického moru prasat a původce psitakózy, které měly být<br />
rovněž <strong>na</strong> místo útoku dopraveny v nádržích pomocí letadel.<br />
Jednou z možností jak infikovat oběti útoku je použití vektorů. Většinou se jedná o hmyz<br />
nebo jiné bezobratlé, kteří jsou infikováni původcem onemocnění (<strong>na</strong>př. moru nebo cholery)<br />
a po vypuštění infikují tímto původcem oběti útoku. Tento typ biologické války je oz<strong>na</strong>čován<br />
jako válka entomologická. Sem se řadí i použití rostlinných škůdců, zvířecích a lidských<br />
parazitů (<strong>na</strong>př. moucha bzučivka lidožravá Cochliomya hominivorax) nebo druhů, které jsou<br />
schopny člověka a zvířata <strong>na</strong>padnout přímo (včely, vosy atd.).<br />
Biologická válka může mít velmi výrazný vliv <strong>na</strong> životní <strong>pro</strong>středí. Zcela zjevné je to<br />
v případě použití defoliantů, kdy dochází k totální devastaci celého ekosystému zasažené<br />
oblasti. Nedozírné následky však může mít i použití patogenních organismů. Ohroženi mohou<br />
být nejen lidé, ale i hospodářská zvířata, volně žijící živočichové, polní plodiny, rostliny<br />
a jejich biotopy. Řada patogenních organismů není patogenní jen <strong>pro</strong> člověka, hospodářská<br />
138
zvířata nebo plodiny, ale může postihnout rovněž necílové druhy. Slintavka a kulhavka<br />
nebo antrax může postihnout široké spektrum druhů včetně druhů kriticky ohrožených<br />
a způsobit tak jejich zánik. Příkladem toho jaký vliv může mít nákaza <strong>na</strong> celý ekosystém<br />
je zavlečení moru skotu do Afriky. Mor skotu je patogenní <strong>pro</strong> sudokopytníky. V Evropě<br />
a v Asii se vyskytoval dlouhodobě, zatímco v Africe se toto onemocnění do konce 19. století<br />
nevyskytovalo. Není jasné, jestli mor skotu do Afriky dovezli Italové přes Somálsko<br />
nebo generál Gordon, který si do Chartumu přivezl skot z Ruska. O 10 let později se nákaza<br />
dostala <strong>na</strong> jih od Sahary. Zde došlo k hynutí téměř veškerého domácího skotu, buvolů<br />
a dalších bovidů. Tento úbytek kopytníků měl za následek vymizení mouchy tse tse,<br />
která přišla o zdroj potravy, a původní trav<strong>na</strong>té pláně začaly zarůstat stromy a keři, <strong>pro</strong>tože<br />
je neomezovali býložravci. Lvi ztratili rovněž zdroj potravy, takže se přeorientovali a začali<br />
lovit lidi. Po nějaké době se vytvořila u volně žijících kopytníků částečná imunita vůči moru<br />
skotu a začali se přesunovat do opuštěných farmářských oblastí. Zde se stali zdrojem potravy<br />
mouchy tse tse, která s oblibou žije v křovi<strong>na</strong>tých biotopech a začalo se jí dařit. Díky spavé<br />
nemoci, kterou tato moucha přenáší a která postihuje kopytníky i člověka, zůstaly<br />
tyto původně farmářsky využívané oblasti bez lidského osídlení. Mor skotu tedy asi za jedno<br />
století změnil ekologickou strukturu téměř poloviny afrického kontinentu a dal vzniknout<br />
oblastem, které dnes oz<strong>na</strong>čujeme jako národní parky Afriky.<br />
3.11 PÉČE O HANDICAPOVANÉ ORGANISMY, ZÁCHRANNÁ CENTRA<br />
Člověk výz<strong>na</strong>mně přetváří životní <strong>pro</strong>středí a tím ovlivňuje i organismy v něm žijící. Některé<br />
druhy jsou adaptabilní a jsou schopny se s novými podmínkami vyrov<strong>na</strong>t nebo dokonce<br />
jim tyto podmínky vyhovují lépe než podmínky původní. Tyto organismy oz<strong>na</strong>čujeme<br />
jako sy<strong>na</strong>ntropní. Jiné druhy <strong>na</strong>opak nejsou schopny se novým podmínkám přizpůsobit<br />
a jejich areál se neustále zmenšuje. To je případ velkých šelem <strong>na</strong> <strong>na</strong>šem území. Druhy,<br />
které se alespoň částečně adaptovaly <strong>na</strong> člověkem změněné <strong>pro</strong>středí, se dostávají do péče<br />
člověka nejčastěji. Je to <strong>pro</strong>to, že v člověkem obývaném <strong>pro</strong>středí se vyskytuje celá řada<br />
nebezpečí, kterým se tito živočichové nejsou schopni vyhnout. Jedná se především o stále<br />
<strong>na</strong>růstající automobilový <strong>pro</strong>voz, zemědělskou mechanizaci, nevyhovující elektrické vedení,<br />
ale i nejrůznější jiné nástrahy. Protože existují skupiny lidí, které cítí zodpovědnost za lidskou<br />
139
činnost a její následky, fungují v rámci republiky Záchranná centra <strong>pro</strong> volně žijící živočichy,<br />
která jsou součástí Národní sítě záchranných stanic pod Českým svazem ochránců přírody.<br />
Velmi aktuální je otázka etické stránky terapie volně žijících živočichů. V posledních<br />
několika desítkách let došlo k výraznému vylepšení diagnostických a terapeutických možností<br />
veterinárních lékařů. Veterinární lékař je dnes schopen <strong>pro</strong>vádět velmi složité zákroky, léčit<br />
zvířata v kritickém stavu, která by ji<strong>na</strong>k nepřežila, otázkou je do jaké míry by měl člověk<br />
tímto způsobem zasahovat. V <strong>pro</strong>středí existuje dy<strong>na</strong>mická rovnováha, která reguluje velikost<br />
populací jednotlivých druhů v dané lokalitě. Názory <strong>na</strong> tuto <strong>pro</strong>blematiku se různí, ale existují<br />
praktické i filozofické důvody, <strong>pro</strong>č ne<strong>na</strong>kládat s přirozeně se vyskytujícími ztrátami ji<strong>na</strong>k<br />
než je humánně utratit, aby se zabránilo zbytečnému utrpení těchto jedinců. Na druhou stranu<br />
mnoho zejmé<strong>na</strong> úrazů u volně žijících živočichů je způsobeno činností člověka, léčení<br />
takto postižených zvířat je tedy ve smyslu nápravy poškození zcela <strong>na</strong> místě. V rámci této<br />
činnosti je vždy třeba mít <strong>na</strong> paměti, že prvotní cíl je nepůsobit zvířeti utrpení. Je potřeba<br />
dobře zvážit šance <strong>na</strong> uzdravení a posoudit je vzhledem k danému druhu zvířete.<br />
Pro živočicha s malou šancí <strong>na</strong> návrat do přírody ve stavu, aby bylo schopno přežít,<br />
je okamžitá euta<strong>na</strong>zie nejhumánnější řešení. To stejné platí i <strong>pro</strong> zvíře <strong>pro</strong> které je delší pobyt<br />
v zajetí a manipulace extrémně stresující.<br />
Rovněž je potřeba mít <strong>na</strong> paměti, že úspěch při záchraně daného jedince není dán<br />
jen schopnostmi veterinárního lékaře, ale i zkušenostmi ošetřujícího personálu a existencí<br />
vhodného ustájení a <strong>pro</strong>středků k manipulaci s tímto druhem. Pokud <strong>pro</strong> konkrétního jedince<br />
představuje terapie nepřiměřené utrpení nebo je zjevné, že už nebude moci být vrácen<br />
do přírody, nebo existuje riziko <strong>pro</strong> personál při manipulaci s tímto jedincem, pak je euta<strong>na</strong>zie<br />
jediné možné řešení.<br />
Nejčastější pacienti záchranných stanic jsou z ptáků poštolky, které utrpěly zásah el. <strong>pro</strong>udem,<br />
drobní pěvci, kteří <strong>na</strong>razili do <strong>pro</strong>sklené plochy nebo je poranila kočka a vodní ptáci, kteří<br />
se sem často dostávají se zapíchnutým rybářským háčkem, s končetinou zaškrcenou<br />
silonovým vlascem, intoxikací olovem nebo botulotoxinem. Labutě si za šera často spletou<br />
mokrou silnici s vodním tokem, a pokud <strong>na</strong> ní přistanou, dochází k sedření dolních končetin<br />
a kůže <strong>na</strong> prsní kosti. Ze savců se do záchranného centra nejčastěji dostávají mláďata srnce,<br />
zajíce a dalších druhů, lišky a kuny s generalizovaným svrabem a dále vysílení jedinci<br />
nejrůznějších druhů savců většinou se staršími poraněními.<br />
Mláďata představují specifickou kategorii, která se často dostává do záchranných center<br />
<strong>pro</strong> handicapované živočichy. Bohužel ve většině případů zcela zbytečně. I přes osvětu lidé<br />
140
stále nosí domněle opuštěná srnčata a mladé zajíčky. Je <strong>na</strong><strong>pro</strong>sto přirozené, že mláďata těchto<br />
dvou druhů čekají <strong>na</strong> matku v úkrytu. Umělý odchov, ke kterému je mládě svým<br />
„zachráncem“ odsouzeno, je obtížný a zejmé<strong>na</strong> u zajíce často neúspěšný. U srnce není,<br />
za předpokladů správné péče, umělý odchov tak náročný jako u zajíce. Pokud se umělý<br />
odchov podaří, <strong>na</strong>stává úplně jiný <strong>pro</strong>blém a to kam umístit dospělé zvíře, které je zvyklé<br />
<strong>na</strong> lidi. Menší <strong>pro</strong>blém je umístit srnu, mnohem větší <strong>pro</strong>blém je ovšem se srncem, který<br />
je zejmé<strong>na</strong> v období říje velmi nebezpečný, <strong>pro</strong>tože i přes svou relativně nízkou hmotnost<br />
(20-25 kg) je schopen člověku způsobit velmi závažná až smrtelná zranění. Další kategorií<br />
mláďat, která lidé často a zcela zbytečně zachraňují, jsou odrostlá mláďata pěvců. Některé<br />
druhy jako je <strong>na</strong>př. kos, drozd nebo pěnice, vyvádějí mláďata, která zatím neumí létat, mimo<br />
hnízdo a zde je učí hledat potravu a létat a rovněž je stále krmí. Lze je odlišit <strong>na</strong> první pohled<br />
podle zbytků prachového peří, kratšího ocásku a letek a žadonění o potravu (otevírání zobáku,<br />
vokalizace a <strong>na</strong>třásání křídel).<br />
141
4 POUŽITÁ LITERATURA<br />
ABSOLON, K. a kol. Metodika sběru dat <strong>pro</strong> biomonitoring v chráněných územích, Praha:<br />
Český ústav ochrany přírody, 1994. 70 s.<br />
BEGON, M., HARPER, JL., TOWNSEND, CR. Ekologie, Jedinci, populace a společenstva.<br />
1. vydání, Olomouc: Vydavatelství University Palackého, 1997. 949 s.<br />
BRANIŠ, M. Základy <strong>ekologie</strong> a ochrany životního <strong>pro</strong>středí. 2. vydání, Praha:<br />
Informatorium, 1999. 169 s.<br />
HORÁKOVÁ, J. Základy dezinfekce, dezinsekce a deratizace v potravinářství. 1 vyd. Brno:<br />
VFU, 2007. 119 s.<br />
HRBÁČEK, J. a kol. Jak a <strong>pro</strong>č sbírat hmyz, 4. vyd. Praha: Nakladatelství Československé<br />
akademie věd, 1954. 214 s.<br />
KULICH, J., PIGULA, T., GUTZEROVÁ N., HRUBÝ P. Bioindikace a biomonitoring aneb<br />
Jak poz<strong>na</strong>t v jakém <strong>pro</strong>středí žijeme, Horní Maršov: Středisko ekologické výchovy a etiky<br />
Rýchory SEVER, 2002. 75 s.<br />
LAŠTŮVKA, Z., KREJČOVÁ, P. Ekologie, 1. vyd. Brno: Konvoj, 2000. 184 s.<br />
LÁZNIČKA, V. Učební texty z ochrany přírody a krajiny. 1. vyd. Brno: MZLU, 2001. 32 s.<br />
LOSOS, B., GULIČKA, J., LELLÁK, J., PELIKÁN, J. Ekologie živočichů, 1. vyd. Praha:<br />
Státní pedagogické <strong>na</strong>kladatelství, 1985. 316 s.<br />
LOSOS, B., KUBÍČEK, F., ŠEDA, Z. Základy obecné <strong>ekologie</strong>, 1. vyd. Praha: Státní<br />
pedagogické <strong>na</strong>kladatelství, 1987. 258 s.<br />
NOVÁK, K. a kol. Metody sběru a preparace hmyzu, 1. vyd. Praha: Academia, 1969. 243 s.<br />
ODUM, E. P. Základy <strong>ekologie</strong>. 1. vyd. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd,<br />
1977. 736 s.<br />
PELIKÁN, J. Přehled obecné <strong>ekologie</strong>. 1. vyd. Brno: VŠVF, 1993. 153 s.<br />
ROSICKÝ, B., DANIEL, M. Lékařská entomologie a životní <strong>pro</strong>středí. 1. vydání Praha:<br />
Academia, 1989. 260 s.<br />
SHELDON, A. L. Equitability indices: Dependence on the species count. Ecology, 1969, 50:<br />
466–467.<br />
VÁVROVÁ, M. Využití bioindikátorů při hodnocení starých zátěží terestrického ekosystému,<br />
Brno: VUT Brno, 2004. 104 s.<br />
VOLF, P., HORÁK, P., ČEPIČKA, I., FLEGR, J., LUKEŠ, J., MIKEŠ, L., SVOBODOVÁ,<br />
M., VÁVRA, J., VOTÝPKA, J. Paraziti a jejich biologie. 1. vydání. Praha: Triton, 2007.<br />
318 s.<br />
142
VOŽENÍLEK, V., SLOUKA, L., SEDLÁČKOVÁ, M., KOSTKAN, V. Národní parky a<br />
chráněné krajinné oblasti ČR. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2002.<br />
156 s.<br />
143
Autoři:<br />
Název:<br />
Ústav<br />
Prof. MVDr. Jiří Pikula, Ph.D.<br />
Ing. Ja<strong>na</strong> Sedláčková, Ph.D.<br />
MVDr. Ha<strong>na</strong> Banďouchová, Ph.D.<br />
EKOLOGIE PRO VETERINÁRNÍ LÉKAŘE S OHLEDEM<br />
NA KVALITU A BEZPEČNOST POTRAVIN<br />
Ústav veterinární <strong>ekologie</strong> a ochrany životního <strong>pro</strong>středí<br />
Počet stran: 143<br />
Vydání: 1.<br />
Povoleno:<br />
Podpořeno:<br />
Vydavatel:<br />
Rektorátem VFU Brno<br />
Projektem OPVK reg. č. CZ.1.07/2.2.00/15.0063<br />
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno<br />
ISBN 978-80-7305-630-8