Ośrodek Student
Kompendium wiedzy dla studentów

W tropikach porą, kiedy jest najmniej dostępnego pokarmu jest gorąca pora sucha. Przy braku deszczu trawy przestają rosnąć i zapasy pokarmu dla zwierząt trawożernych szybko się wyczerpują. Środowisko nie jest w stanie zapewnić im wystarczającej ilości pożywienia. Aby uchronić się przed głodem, zwierzęta muszą udać się na poszukiwania pokarmu i migrują w wielkich stadach przez wyschnięte stepy i sawanny. Najbardziej znane migracje odbywają się we wschodniej części Afryki równikowej, gdzie corocznie w maju, ponad milion antylop gnu, zebr i gazeli porzuca spieczoną i ogołoconą sawannę południa Serengeti i wyrusza w kierunku północnym, aby znaleźć świeże pastwiska w Mara na południu Kenii. W czasie wędrówki muszą one przekroczyć kilka rzek. Każde zwierzę wskakuje do wody spychane przez pozostałe osobniki, niektóre w tym ścisku toną, a inne stają się łupem krokodyli, dzikich psów i czających się na szlaku lwów. Mimo to stado kontynuuje wędrówkę, dzień po dniu, pokonując dystans ponad 200 kilometrów. Kiedy dotrą do Mara, czekają tam na nie inne drapieżniki, ale też jest tam soczysta roślinność. W listopadzie zaczyna się pora deszczowa i jest to czas powrotu do Serengeti. Ogołociwszy zimowe pastwiska, stada wyruszają w drogę powrotną i ciągną przez afrykańskie zakurzone równiny. Zaskoczeniem może być też to, że wiele ptaków wędrownych również grupuje się w pobliżu takich „przesmyków”. Głównym powodem takich koncentracji ptaków lądowych jest próba uniknięcia niebezpieczeństwa związanego z lotem nad otwartym morzem. Takie ptaki nie są w stanie znaleźć pokarmu na morzu i nie mogą tam odpocząć, kiedy się zmęczą. Wolą więc nadłożyć drogi i lecieć, mając ląd pod sobą, przelatując nad morzem tylko w najwęższych miejscach dzielących jeden skraj lądu od drugiego. W efekcie ptaki wędrowne w Ameryce lecą w wielkich mieszanych stadach nad Panamą, a ptaki z północnej Europy szlakami przez Gibraltar i Bosfor. Najbardziej znanymi ptakami wędrownymi są orły, myszołowy, bociany i inne gatunki ptaków szybujących, które krążą wysoko w powietrzu z szeroko rozpostartymi, nieruchomymi skrzydłami. Krążący w powietrzu ptak wykorzystuje to samo zjawisko co pilot szybowca: szybuje nad ziemią od jednego komina termicznego do drugiego. Komin termiczny to masa nagrzanego powietrza unosząca się w górę i powstająca nad odsłoniętymi, silnie nagrzewającymi się fragmentami lądu. Stąd też ptaki, natrafiwszy na taki komin, krążą i unoszą się w górę jak najwyżej, a potem szybują w dół w linii prostej. Tak długo jak są w stanie wykorzystać działanie prądów wznoszących, nie muszą machać skrzydłami. Taki sposób lotu jest dla ptaków szybujących bardzo korzystny, ze względu na oszczędność energii i wydaje się być idealny do odbywania dalekich wędrówek. Ptak może przelecieć przez cały kontynent, po prostu szybując od jednego komina powietrznego do drugiego w ciągu dnia, a w nocy odpoczywać, gdyż wtedy temperatura ziemi jest zbyt niska, aby powstały prądy wznoszące. Jednakże ptaki szybujące, dolatując do wybrzeży morskich, napotykają na trudności. Morze jest stosunkowo chłodne i rzadko powstają nad nim kominy cieplne. Długie przeloty nad morzem są niemożliwe bez machania skrzydłami i dlatego ptaki szybujące wybierają te trasy wędrówek – na przykład przez Gibraltar – gdzie mogą nad lądem wzbić się w powietrze tak wysoko jak tylko można i lotem szybowcowym przelecieć nad jak najkrótszym odcinkiem nad powierzchnią morza. W okresie wędrówek niebo w okolicach Gibraltaru jest pełne szybujących i krążących ptaków, które nabierają wysokości przed przelotem do Afryki.

Wiele zwierząt raz w roku przemieszcza się na południe po to, aby uciec przed surowymi warunkami panującymi w zimie, jednak dlaczego powracają z powrotem na północ? Dla większości gatunków wędrownych tym powodem jest pokarm. Zwierzęta stałocieplne, takie jak ssaki i ptaki, są zaskakująco wytrzymałe na wpływ skrajnych warunków pogodowych. Tak długo, jak długo są w stanie zaspokoić swoje potrzeby, mogą znosić warunki, które dla większości ludzi wydawałyby się nie do wytrzymania. Wilki, na przykład, są – albo raczej były – szeroko rozprzestrzenione na półkuli północnej i występowały na obszarach począwszy od skwarnych pustyń Arabii aż po pokrytą lodem tundrę na dalekiej północy. Pomimo pewnych różnic między poszczególnymi populacjami, wilki z różnych rejonów występowania wyglądają mniej więcej tak samo, a osobniki z populacji arktycznych są zdolne przetrwać w klimacie, gdzie temperatura w zimie może dochodzić nawet do -70°C. Pomimo to, niektóre populacje arktycznych wilków mogą przebywać w niegościnnym klimacie przez cały rok, jednak tylko na tych obszarach, gdzie mogą znaleźć pokarm. Arktyczne wilki, które polują zwykle na karibu i renifery, w zasadzie na czas zimy przemieszczają się na południe. Nie jest to jednak ucieczka przed zimnem: one po prostu podążają za chmarami swoich ofiar, które jesienią wędrują na południe, aby znaleźć lepsze żerowiska. Karibu nie mają wyboru jak tylko wyruszać w wędrówkę, gdyż pod koniec lata objadają pastwiska arktyczne nieomal do gołej ziemi. Ich wielkie chmary ciągną się na południe i tam spędzają zimę w lasach, gdzie zjadają porosty i mchy. Na wiosnę wędrują znowu na północ utartymi od wielu pokoleń szlakami i przybywają w okresie, kiedy bujnie rozwijają się trawy. To sezonowe bogactwo pokarmu roślinnego na dalekiej północy jest jedynym powodem wędrówki karibu. Na wiosnę tundra jest bujna, gdyż rośliny tam występujące żyją krótko, ale za to bardzo szybko rosną, poddane działaniu słońca przez 24 godziny na dobę. Obfitość pokarmu roślinnego jest więc nagrodą dla roślinożerców za trudy poniesione podczas migracji. Mali, arktyczni roślinożercy, tacy jak na przykład lemingi, pozostają na zimę w tundrze, ponieważ mogą znaleźć wystarczająco dużo pokarmu, dzięki któremu przetrwają do wiosny. Jednakże duże zwierzęta roślinożerne, takie jak wspomniane karibu, potrzebują do przetrwania o wiele więcej pokarmu, niż oferuje im zimowa tundra i z tego powodu są zmuszone podejmować masowe sezonowe wędrówki na południe. Wiosną oprócz karibu na północ udaje się wiele innych gatunków zwierząt. Najbardziej widoczne są ptaki: wielkie stada siewkowatych, nurów, gęsi, kaczek i ptaków wróblowatych lecą na północ w kierunku tundry, aby skorzystać z pokarmu, jakim są arktyczne rośliny i owady, które się wśród nich pojawiają. Przybywają również ptaki drapieżne: orły, sokoły a także sowy i padlinożercy, takie jak wydrzyki i krukowate. Wiele z tych gatunków ptaków gniazduje na terenie Arktyki. Ich jaja i pisklęta są łakomymi kąskami dla osiadłych drapieżników, jakimi są lisy polarne, gronostaje i wilki. Pod koniec lata większość zwierząt opuszcza tundrę, gdyż maleją zasoby pokarmu. Gatunki owadożerne są szczególnie zmuszone do rozpoczęcia wędrówki na południe, ponieważ ich owadzi pokarm znika: dorosłe owady giną, a larwy chowają się w ziemi, gdzie spędzą zimę w stanie hibernacji. Czynnik ten powoduje, że prawie wszystkie owadożerne ptaki z obszaru nieomal całej Europy, szczególnie jaskółki i jerzyki, są zmuszone odlatywać do tropikalnych krajów, aby móc tam znaleźć pokarm. Ziarnojady nie muszą lecieć aż tak daleko. Arktyczne gatunki, na przykład śnieguły, spędzają większość zimy w stosunkowo chłodnym klimacie północnej i środkowej Europy.

W skomplikowanym świecie przyrody wyróżnionych zostało wiele szczebli organizacji.Wszystkie organizmy żywe składają się z 4 podstawowych pierwiastków: węgiel, azot, wodór oraz tlen. Stanowią one około 99% masy. W niektórych organizmach możemy znaleźć również śladowe ilości pierwiastków takich jak: fosfor, siarka, wapń, sód, potas, magnez, chlor i wiele innych. Pierwszym poziomem organizacji są cząsteczki, które zbudowane są z wymienionych pierwiastków. Z cząsteczek natomiast zbudowane są organelle u organizmów żywych i stanowią one drugi poziom organizacji. Organelle mogą tworzyć komórki lub różnego rodzaju tkanki. W ten sposób dochodzimy do narządów, które zbudowane są z tkanek a następnie samych organizmów żywych zbudowanych z tych narządów. Są to kolejne poziomy organizacji, w których za kryterium przyjmuje się stopień złożoności. Jednogatunkowe organizmy (zarówno roślinne jak i zwierzęce) grupują się w zbiorowość nazywaną populacją. Na danym obszarze może występować bardzo wiele różnych populacji, a zespół tych populacji nosi nazwę biocenozy. Wszystkie biocenozy na naszej planecie to biosfera i to właśnie ona stanowi ostatni, najwyższy poziom organizacyjny. Grupa osobników jednego gatunku, zamieszkującego pewien obszar, jest nazywana populacją.W myśl dość krótkiej definicji populacji można wyróżnić bardzo wiele populacji w świecie zwierząt, roślin a nawet bakterii. Z tego względu pełna definicja populacji jest nieco bardziej rozbudowana. Aby populacja mogła istnieć w sposób prawidłowy jej poszczególne osobniki powinny mieć możliwość swobodnego krzyżowania się, a ich potomstwo zdecydowanie musi być płodne. Ma to umożliwiać rozwój i przetrwanie gatunku. Dobrym przykładem skrzyżowania dwóch, teoretycznie podobnych sobie, osobników jest koń i osioł. Po takim połączeniu rodzą się muły, które w 95% są bezpłodne, więc gatunek nie może się dalej rozwijać i funkcjonować. Współistnienie wielu populacji roślin i zwierząt w jednym ekosystemie pociąga za sobą powstanie wielu zależności pomiędzy poszczególnymi gatunkami. Bardzo często zachodzi tutaj zjawisko konkurencji. Osobniki różnych gatunków, które posiadają podobne upodobania pokarmowe, walczą między sobą o jedzenie. Osobniki różnych populacji, które wchodzą w skład jednej biocenozy konkurują również o miejsca wypoczynku i tereny łowieckie. Obszar występowania danej populacji jest zazwyczaj ściśle określony jednak może się on zmieniać w czasie. Biocenoza, razem z całym otaczającym środowiskiem, stanowi ekosystem.Środowisko jest bardzo ważnym elementem ekosystemu. Jest ono inaczej zwane biotopem i pełni on dwie podstawowe funkcje: siedlisko i nisza ekologiczna. Siedlisko, to w dosłownym znaczeniu, adres danego gatunku, czyli miejsce w którym gatunek zamieszkuje. Wybór miejsca zamieszkania przez gatunek jest uzależniony od panujących tam warunków. Odpowiednie warunki gwarantują podtrzymanie istnienia gatunku. Nisza ekologiczna jest często żartobliwie określana przez ekologów jako „zawód” gatunku. Tak naprawdę jest to po prostu całokształt potrzeb życiowych osobników danej populacji. To właśnie nisza ekologiczna zapewnia prawidłowe funkcjonowanie całej populacji. Potrzebna jest do tego odpowiednia temperatura oraz wilgotność powietrza, otoczenie musi być ukształtowane w taki sposób, aby móc się w nim schronić i odpocząć, a także wydać na świat potomstwo. Ilość gatunków tworzących biocenozę oraz stopień urozmaicenia środowiska wpływa na rozbudowę sieci wzajemnych powiązań w ekosystemie. Układ taki staje się bardziej stabilny.