Ecologie

In dit thema leer je over het huis van de dieren. Ecologie is de tak van de biologie waarin de relaties tussen organismen en hun milieu worden bestudeerd.

 

Organisatieniveaus

Ben koks, een ecoloog en zijn werk.

Ben wilde vroeger boer worden. En nee, dat lag niet voor de hand, want niemand in zijn familie had een boerenbedrijf. Zijn vader was timmerman in loondienst. „Zonder kapitaal is boer worden nagenoeg onmogelijk.” Maar hij wou het toch en ging naar de middelbare landbouwschool in Alkmaar. Stages bij bollenboeren en bij akkerbouwers in de buurt. Wat toen vooral zijn aandacht trok, waren de boerenlandvogels. De broedende paartjes in het gewas, de zangers in de akkerranden, de rovers boven de velden.
Vogelaar is hij altijd gebleven. Als student milieukunde in Groningen. Als boswachter op Terschelling en in Groningen. Als onderzoeker bij vereniging Sovon, die de Nederlandse vogelstand bewaakt. Op de dag dat hij zijn eerste nestje grauwe kiekendieven aantrof, op zijn verjaardag in 1990, is hij van vogelteller veranderd in vogelbeschermer. In de jaren vijftig was de grauwe kiekendief een veelvoorkomende broedvogel in Nederland, eind jaren tachtig was de soort zo goed als verdwenen. Te weinig lekker nat hooiland, duin- of veengebied om in te broeden. De boerenakker was voor de kiekendief het „laatste stukje smeltende ijsschots”. Bij gebrek aan beter bouwde hij zijn nestje op de grond tussen de gewassen. Maar net als het vrouwtje in het voorjaar begon te broeden, denderden de landbouwmachines hen met eieren en al plat. Ben Koks is zich verantwoordelijk gaan voelen voor de soort, zegt hij. Hij richtte de Werkgroep Grauwe Kiekendief op, met inmiddels 12 werknemers, onder wie promovendi, ecologen en ‘veldwerkers’. „Je moet denken als een vogel om hem te kunnen beschermen,” zegt hij. Het lukte de werkgroep de nesten van de kiekendief te beschermen. Gaas rondom het nest – tegen kat en vos. Bamboestokken – tegen de boer op z’n machine. Ze stelden voor een meter of negen akkerrand in te zaaien met een mix van kruiden, grassen en granen. Nog een stap verder: het land een jaar braak laten liggen. Of: een veld inzaaien met het lievelingsgewas van vogels. „Moet je zien wat er dan gebeurt".

 

In de ecologie kan je de invloeden van het milieu en organismen op verschillende manieren bestuderen. Je kan bestuderen wat de invloed van een milieufactor op het individu is, maar je kan ook bekijken wat de invloed van een factor op een populatie, levensgemeenschap, ecosysteem of biosfeer is.

Organisatieniveausindeecologie2

Hierboven heb je in een afbeelding kunnen zien op welke organisatieniveaus een onderzoeker ecologisch onderzoek kan doen. Om meer begrip te krijgen op deze organisatieniveaus is het van belang dat je exact weet wat de begrippen individu, populatie, levensgemeenschap, ecosysteem en biosfeer inhouden. Deze begrippen worden hieronder uitgelegd. In deze uitleg zijn ook drie krantanartikeltjes "verstopt". Deze artikelen gaan over ecologisch onderzoek op het niveau van de populatie (Haagse Eekhoorns laten dure brug links liggen), ecosysteem (Blauwalg aan het begin van het zwemseizoen) en de biosfeer (Onze aarde raakt elk jaar sneller op). 

Soort of populatie.

Individuen behoren tot dezelfde soort als de mannelijke individuen kunnen voortplanten met de vrouwelijke individuen en het nageslacht zich ook weer kan voortplanten. Een soort kan echter over vele populaties in een gebied verdeeld zijn. Populaties laat zich dan ook het best definiëren als een groep organismen van een bepaalde soort die voorkomt in één gebied, waardoor er veel interactie tussen de individuen van deze soort mogelijk is. Het verschil tussen populatie en soort is makkelijk uit te leggen met de watervlo als voorbeeld. Je ziet hieronder een foto van een weiland.

Polders

Door dit weiland heen lopen een aantal sloten. Deze sloten staan niet met elkaar in verbinding. In alle  sloten leeft de watervlo. Er leeft in deze de sloten rondom de weilanden maar één soort watervlo. Er is tussen de watervlooien in al de verschillende sloten absoluut geen interactie. Ze komen nooit met elkaar in aanraking. Ze paren onderling niet, ze concurreren niet om voedsel en nestmogelijkheden. Niets. Dus één soort, meerdere populaties. Hieronder nog één voorbeeld van hoe één soort (Zwarte zee-eend) langs de Nederlandse kust leeft in verschillende populaties. Verscholen in de tekst zit een krantanartikel over de Haagse eekhoorn. Voor deze eekhoorn is een brug aangelegd. Voordat de brug er kwam, hebben ecologen eerst onderzoek gedaan naar de behoefte van deze Haagse eekhoorns. Het krantenartikel is een voorbeeld van ecologisch onderzoek op populatieniveau.

Zwartezeeeendpopulatie

 Levensgemeenschappen

Levensgemeenschappen zijn de verzameling verschillende populaties in een bepaald gebied, bijvoorbeeld in een sloot. De watervlo leeft samen in de sloot met populaties parasieten, vissen, waterplanten, slakken, amfibieën. Al deze verschillende populaties beïnvloeden elkaar direct of indirect. Alle populaties bij elkaar vormen een levensgemeenschap. Als je onderzoek doet naar levensgemeenschappen, dan beperk je je onderzoek tot de levende natuur in het gebied.

Levensgemeenschappen

Ecosystemen

Ga je bij je onderzoek ook de invloed meenemen van de abiotische factoren als temperatuur, neerslag, hoeveelheid licht, lucht, of zuurstof, dan doe je onderzoek op het gebied van het ecosysteem. Verborgen in de tekst staat een krantenartikel over de schadelijke invloed van Blauwalg in het oppervlakte water. Ook wordt er beschreven welke maatregelen zijn getroffen om de hoeveelheid schadelijke algen te verminderen. Het artikel laat ecologisch onderzoek zien op het niveau van het ecosysteem (de sloot).

Hetecosysteem

Biosfeer

Wereldwijd onderzoek naar de invloed van verbranding van fossiele brandstoffen, het verbruiken van grondstoffen en het vervuilen van de aarde is onderzoek op het niveau van de biosfeer. De invloeden van de menselijke activiteiten als hiervoor besproken beperken zich dan niet tot populaties, levensgemeenschappen of ecosystemen, maar beïnvloeden de gehele aarde.

Emergente eigenschappen

Volgens het woordenboek betekent emergentie: het te voorschijn komen (uit zee). Emergeren, opduiken, opkomen; beroemd worden. Luctor et emergo, ik worstel en kom uit de baren op.

Ikworstelenkomboven

Een emergente eigenschap kan worden gedefinieerd als een eigenschap die optreedt of wordt waargenomen wanneer men van organisatieniveau verandert, bijvoorbeeld van het organisatieniveau van het individu naar het organisatieniveau van de populatie. Doet een wetenschapper onderzoek op het niveau van het individu, dan kan de wetenschapper onderzoek doen naar de eigenschappen van de bouw van het individu, de stofwisseling van het individu, of de wetenschapper kan ethologisch onderzoek doen naar het gedrag van het dier. Op het niveau van de populatie kan de wetenschapper onderzoek doen naar eigenschappen die het individu niet bezit. Op het niveau van de populatie onstaan er nieuwe eigenschappen waar de wetenschapper (ecoloog) onderzoek naar kan doen. Op het niveau van de populatie is onderzoek mogelijk naar de genetische structuur van de populatie, hoe een populatie evolueert, of hoe een populatie groeit of krimpt onder invloed van predatie of andere abiotische factoren.

  Emergente eigenschappen2

De timmerman en emergente eigenschappen.

Door het proces van samenvoegen van stukken hout, textiel spijkers en lijm kan er iets ontstaan dat als geheel een nieuwe functie kan vervullen, terwijl de afzonderlijke onderdelen dat niet of niet met de gewenste kwaliteit doen. Op spijkers en lijm kun je beter niet gaan zitten. Ook losse houten balkjes of een lapje stof bieden geen groot zitcomfort. Maar als iemand de onderdelen samenvoegt tot een complexer voorwerp, dan vormen zij samen een stoel of bank.

Emergente eigenschap

Met een nieuwe eigenschap; lekker zitten. Een emergente eigenschap is zodoende een kwaliteit die spontaan tevoorschijn komt nadat iets nieuws ontstond door de samenvoeging van een aantal verschillende elementen. Nu toch weer even terug naar een emergent voorbeeld uit de biologie.

Cel eigenschappen: celdeling, eiwitsynthese, dissimilatie, Celcyclus enz.

cel

Weefsel (groep cellen) met nieuwe emergente eigenschappen: celcommunicatie en contact inhibitie.

Weefsel

Orgaan (groep samenwerkende weefsels) met nieuwe emergente eigenschap: pompen

Orgaan

Orgaanstelsel (groep samenwerkende organen) met nieuwe emergente eigenschap: transport van bloed, zuurstof, voedsel en afvalstoffen.

orgaanstelsel

Organisme (groep samenwerkende orgaanstelsels) met nieuwe emergente eigenschap: leven

Organisme