ENERGETYKA EKOLOGICZNA

Budżet energetyczny heterotrofów - suma wydatków energetycznych na wszystkie czynności życiowe.

Znajomość budżetów energetycznych pozwala:

• ocenić szansę przeżycia i wydania potomstwa przez indywidualnego osobnika, a zatem odgrywa znaczną rolę zarówno w przebiegu procesów ewolucyjnych (powstawanie adaptacji), jak i ekologicznych (dynamika populacji)

(energia jest najważniejszym zasobem wykorzystywanym przez organizmy)

• znajomość budżetów energetycznych pozwala wnioskować o przepływie energii

i materii w układach ekologicznych

Składowe budżetu energetycznego:

respiracja + produkcja

lub koszty utrzymania (koszty bytowe) + koszty wzrostu i reprodukcji

W praktyce:

• metabolizm podstawowy BMR (najmniejsza ilość energii konieczna do utrzymania organizmu przy życiu, u stałocieplnych 1/4-1/3 całkowitego budżetu)

Metabolizm podstawowy wykazuje wyraźny związek z masą ciała, jego wartość

mierzymy w kaloriach lub dżulach (1 cal - 4,18 J)

Ssaki: Ptaki:

Gryzonie - 2,99 W^0,65 Wróblowate - 3,73 W^0,69

Owadożerne - 11,26 W^0,88 Niewróblowate - 2,18 W^0,73

Kopytne - 0,96 W^0,83

Drapieżne - 3,39 W^0,70

• koszty przetwarzania i trawienia spożytego pokarmu (SDA) - do 30% całkowitego budżetu

• aktywność ruchowa (ssaki w biegu - metabolizm 3 do 5 razy wyższy,

ptaki w locie - metabolizm do 10 razy wyższy)

• wpływ temperatury na metabolizm i koszty termoregulacji (w przypadku małych zwierząt stałocieplnych stanowić może istotny składnik budżetu energetycznego

M_(t) = c(t_b - t_a) - metabolizm w danej temperaturze

(M_(t) - BMR) - koszty termoregulacji w danej temperaturze

c - współczynnik całkowitej przewodności cieplnej

t_b - temperatura ciała

t_a - temperatura otoczenia

Wartość współczynnika przewodności cieplnej c (w zależności od ciężaru ciała W)

Ssaki: Ptaki:

Gryzonie - 0,43 W^0,58 Wróblowate - 0,33 W^0,54

Owadożerne - 0,41 W^0,54 Niewróblowate - 0,73 W^0,58

Kopytne - 0,59 W^0,56

Drapieżne - 1,00 W^0,34

• koszty wzrostu i reprodukcji

Średni dzienny budżet energetyczny wynosi:

ptaki - 12,06W^0,68 (3 x BMR)

ssaki - 7,01W^0,71 (2 x BMR)

W - ciężar ciała osobnika

Dzienny budżet energetyczny obliczamy w/g wzoru:

DEB = Σ_i(T_i x E_i) (w ujęciu bezwzględnym)

T_i - czas spędzony przy i-tej czynności

E_i - energetyczny koszt wykonywania i-tej czynności w jednostce czasu

DEB = BMR/100 x Σ_i (p_ik_i) (w ujęciu względnym, procentowym)

p_i - procent doby spędzany na i-tej czynności

k_i - współczynnik przyrostu metabolizmu w stosunku do BMR dla i-tej czynności

---