Ökologie
Biotische Faktoren: alle lebenden Organismen, die zur Umwelt eines Individuums gehören
Konkurrenz:
a) Intraspezifische (innerartliche) Beziehungen: Beziehungen zwischen Individuen innerhalb einer Art. Angehörige einer Art nutzen dieselben Ressourcen (Nahrung,Platz etc.), wenn mehr Bedarf als Angebot vorhanden ist,machen sie es sich streitig. Nicht nur Nahrung, auch Geschlechtspartner. Darwins Evolutionstheorie stützt sich auf dieser Beziehung, da eigentlich N=K ( Population gleich Kapazität), aber durch Umwelteinflüsse (harter Winter,wenig Nahrung etc.) überleben nur die besten angepassten.
b) Interspezifische (zwischenartliche) Beziehungen: Beziehungen zwischen Individuen verschiedener Art. Wenn verschiedene Arten dieselben Ressourcen benötigen nutzen sie sie meist auf andere Weise. Interspezifische und Intraspezifische Konkurrenz schließen sich nicht gegenseitig aus (Bsp.:Maus verteidigt erst Samen gegen andere Maus und dann gegen Singvogel)
Um 1935 herum experimentierte GAUSE mit Kulturen des Pantoffeltierchens Paramecium. Wenn er Paramecium aurelia (Ohren-Pantoffeltierchen) oder Paramecium caudatum (Geschwänztes Pantoffeltierchen) in Reinkulturen züchtete, zeigten beide Arten ein typisches logistisches Wachstum, wobei allerdings teils gravierende Unterschiede auftragen, wie die folgende Tabelle zeigt:
Nun wollte GAUSE sehen, wie sich die Sache verhält, wenn er beide Paramecium-Arten in einer Mischkultur gemeinsam hält. Arrangieren sich die beiden Tierarten miteinander, oder konkurrieren sie? Und wenn sie konkurrieren, ist die Konkurrenz so stark, dass die eine Art die andere vollständig verdrängt?
Konkurrenzausschlussprinzip: Zwei Arten mit den gleichen Ansprüchen leben nicht in einem gegebenem Lebensraum zusammen, da eine der beiden Arten von der anderen durch Konkurrenz aus dem Lebensraum vertrieben wird oder ausstirbt.
Das Konkurrenzausschluss-Prinzip kann man unter kontrollierten Laborbedingungen leicht nachweisen, im Freiland ist es dagegen sehr schwer nachweisbar. Manchmal verdrängt tatsächlich eine Art eine konkurrierende Art; viel häufiger jedoch koexistieren die Konkurrenten mehr oder weniger friedlich. Die Konkurrenzstärke einer Art ist nicht naturgegeben und ein für allemal festgelegt, sondern hängt von einer Vielzahl vom Umweltfaktoren ab, die sich zudem auch noch ständig ändern. Mal ist die eine Art konkurrenzstärker, mal die andere. Zwei Arten A und B können also koexistieren, weil sie sich eingenischt haben, oder sie koexistieren, weil wegen schwankender Umweltbedingungen keine Art auf Dauer konkurrenzstärker als die andere ist.
Konkurrenzverminderungsprinzip: Unterschiedliche Lebensweisen, die Tieren Jagdvorteile bringen um anders an die Ressourcen zu gelangen als die Konkurrenz.
Ökologische Nische: Die Lebensweise einer Art ist durch: Körperbau, Verhalten, physiologischen Eigenschaften und bestimmten Ausprägungen verschiedener Umweltfaktoren bestimmt. Das System von Wechselbeziehungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt heißt ökologische Nische.
Parasitismus: Organismen, die sich von anderen Lebewesen ernähren ohne sie zu töten, indem sie diesen Nährstoffe entziehen. Parasiten haben eine hohe Wirtspezifitiät, d.h. Sie befallen nur eine Art bzw. nahverwandte Arten. Ausgehend von dem geschädigten Organismus wird zwischen Phytoparasitismus und Zooparasitismus unterschieden, bei ersterem werden Pflanzen, bei letzterem Tiere befallen.
a) Außenparasiten (Ektoparasiten): Machen alle Entwicklungsstadien auf der Körperoberfläche des Wirts durch (Bsp.: Kopflaus)
b)Innenparasiten (Endoparasiten): machen alle Entwicklungsstadien im innersten des Wirtes durch (Bsp.: Rinderbandwurm)
Symbiose: Zusammenleben zweier Organismen verschiedener Art bei der jeder Partner Nutzen aus dieser Verbindung zieht.
a) Ektosymbiose: Partner der Symbiose bleiben körperlich getrennt
b) Endosymbiose: Ein Partner wird in den Körper des anderen aufgenommen
Karpose (einseitiges Nutzernießertum): Beziehung ist nur für einen Partner vorteilhaft, schädigt den anderen aber nicht
Räuber & Beute: Populationen von Räuber und Beute beeinflussen sich gegenseitig. Man unterscheidet die gegenseitige Angepasstheit & die Wechselwirkung
gegenseitige Angepasstheit:
Vorgehensweise beim Beuteerwerb durch die Räuber
Abwehrmechanismen der Beuteorganismen
Jäger Mader, Greifvögel
Schnelligkeit
Fallensteller Spinnen
Tarnung, versteckte Lebensweise
Weidegänger Rinder, Raupen
Stacheln, Bitterstoffe & Gifte in den Pflanzen
Wechselwirkung:
viel Beute = Räuberpopulation besser überleben, kräftiger wachsen, Nachkommen zeugen
wenig Beute = erhöhte Sterblichkeit, weniger Nachkommen
Wenig effektive Räuber beeinflussen die Beutepopulation kaum
Mäßig effektive Räuber führen zu einer Situation mit wechselseitigem Einfluss beider Populationen
Sehr effektive Räuber können ihre Beutepopulation stark reduzieren
Bussard- Mäuse
Marienkäfer- Blattlaus
Borkenkäfer- Bäume
Vogel- Regenwurm
Fuchs- Hase
Plantonkrebs- Algen
Vorteil Beute Ausgeglichen Vorteil Räuber
Modelle zur Räuber-Beute-Beziehung bekanntestes Modell von LOTKA & VOLTERRE 1920
1. Lotka-Volterra-Regel (Periodische Populationsschwankung):
Die beiden Populationsgrößen schwanken periodisch. Die Maxima und Minima der Räuberp. folgen dabei denen der Beutep..
2. Lotka-Volterra-Regel (Konstanz der Mittelwerte):
Die beiden Populationsgrößen schwanken jeweils um einen Mittelwert, der bei unveränderten Bedingungen langfristig konstant bleibt.
3. Lotka-Volterra-Regel (Störung der Mittelwerte):
Nach starker Dezimierung (Senkung) beider Populationen erholt sich zuerst die Beutepopulation, dann die Räuberpopulation.
Schutzmechanismen:
Schutztracht: Optisch wirkende Eigenschaften wie Farbe,Form und Beweung vor Fressfeinden. Bsp.: Schneehase
Tarntracht: einfachste Form der Schutztracht, Tiere passen sich im äußeren Erscheinungsbild ihrer natürlichen Umgebung an. Besonders:Tintenfisch und Chamäleon, da sie sich an ihre Umgebung anpassen können
Nachahmungstrachten(Mimese): Tiere ahmen Gegenstände ihres Lebensraums nach. Beispiele: „wandelnde Blatt“ von Heuschrecken, Spannerauben die Ast nachahmen
Schrecktracht:
bei Gefahr präsentieren diese Tiere auffällige Färbungen oder Muster, oft mit zusätzlcihen Schrecklauten und Schreckstellungen verbunden. Beispiele plötzliches Präsentieren eines Augenpaares
’ Augen auf Hinterflügel beim Abendpfauenauge (Schmetterling) oder
farbiger Hinterflügel
’ Rotes Ordensband (Schmetterling)
Warntracht: wehrhafte oder ungenießbare Tiere tragen auffällige Warnfarben
BEISPIEL:
1. Erdbeerfröschchen
’ Rote Farbe
2. Azurbaumsteiger
’ Blaue Farbe
Scheinwarntracht (Mimikry) Nachahmen der Warntracht eines wehrhaften oder ungenießbaren Tieres
BEISPIEL:
1.Rote Königsnatter = Milchschlange
’ zu den Nattern ’ ungiftig
2. Tigerschlange
’ zu den Trugnattern ’ nur mäßig giftig
Aggressive Mimikry: Schützt sich nicht vor Angreifern, sondern lockt Beute an
Beispiel: Seeteufel lockt mit peitschenartig verlängerten Teil an der Rückenflosse Beute an, die denkt es wäre es ein Wurm.
Ökologische Potenz:Reaktionsbreite einer Art gegenüber einem Umweltfaktor (Eigenschaft des Lebewesens) oder Fähigkeit einer Art, in bestimmten Bereichen eines Umweltfaktors über längere Zeit zu existieren.
Abiotische Faktoren
Temperatur als Umweltfaktor
Wechselwarme (poikilotherme) Tiere: Insekten, Kriechtiere, Amphibien und Fische à bei diesen Tieren hängt die Eigentemperatur von der Umgebungstemperatur ab
Gleichwarme (homoiotherme) Tiere: Vögel und Säugetiere - diese Tiere haben eine Körpertemperatur (36°C – 41°C) die von der Außentemperatur weitestgehend unabhängig ist; sie haben einen hohen Nahrungsbedarf zur Aufrechterhaltung und Erzeugung der Stoffwechselprozesse; besitzen eine isolierende Schicht (Fell, Federn,Speck) um die Wärmeabgabe nach außen zu verringern. Kältetod tritt ein wenn die Körpertemperatur unter 20°C fällt, deswegen gehen viele Tiere in den Winterschlaf bzw. die Winterruhe;
Ektotherme Tiere: Körpertemperatur hängt vollständig von der Außentemperatur ab
RGT-Regel (gilt nur für wechselwarme Tiere): Bei einer Temperaturerhöhung um 10°C werden die Lebensprozesse um das Zwei- bis Dreifache beschleunigt (innerhalb des Toleranzbereiches!)
Kälte- Hitzetod (speziell bei wechselwarmen Tieren): Fällt/Steigt die Körpertemperatur nach der Kälte-/Hitzestarre noch weiter dann stirbt das Tier.
Kälte- Hitzestarre (gilt nur für wechselwarme Tiere): Fällt/Steigt die Körpertemperatur unter/über einen kritischen Bereich, so die tritt die reversible Kälte- bzw. Hitzestarre ein
Winterschlaf (gilt nur für gleichwarme Tiere): Besonderer Ruhezustand (ähnliche wie die Kältestarre) beim dem die Körpertemperatur auf ca. 5°C gesenkt wird, Atmung + Herztätigkeit sind stark verlangsamt; fällt die Temperatur auf ca. 0°C wird das Tier für kurze Zeit wieder voll aktiv („Normalfunktionsbereich“) - Schutz vor Tod durch Erfrieren
Winterruhe (gilt nur für gleichwarme Tiere): Gilt für Dachse und Bären; ein Schlaf von besonderer Tiefe jedoch kommt es zu keinem wesentlichten (!) Temperaturabfall.
Klimaregeln
Bergmann’sche Regel: Tiere (gleicher Art oder artverwandt!!!) in kälteren Regionen sind größer als Tiere in heißeren Regionen; „Größere Tiere haben im Verhältnis zum Volumen eine geringere Oberfläche als kleinere Tiere, dadurch ist der Wärmeverlust über die Oberfläche relativ gering“
Allen’sche Regel: (gilt nur für gleichwarme Tiere): Bei gleichwarmen Tieren sind Körperanhänge (z.B. Ohren, Schwänze) in kälteren Regionen kleiner als bei verwandten Arten in wärmeren Gegenden.
Wasser als ökologischer Faktor:
Die Wasserverhältnisse eines Standortes beeinflussen die Gestalt der Pflanzen und der gesamten Vegetation.
Wasserpflanzen(Hydrophyten): haben keinen Verdunstungsschutz und kaum ausgebildete Wurzeln.
Trockenpflanzen(Xerophyten): besitzen Einrichtungen zum Verdunstungsschutz wie sehr kleine oder ganz zu Dornen umgebildete Blätter, eine verdickte Cuticula. Eingesenkte Spaltöffnungen oder eine mehrschichtige Epidermis. Ihr Wurzelsystem ist entweder weit verzweigt oder dringt besonders tief in den Boden ein.
Feuchtpflanzen (Hygrophyten) haben Einrichtungen, die die Wasserabgabe erleichtern Pflanzen des tropischen Regenwaldes besitzen meist eine große Blattfläche mit sehr dünner Cuticula und vielen Spaltöffnungen.
Auch bei Tieren unterscheidet man Trockenluft- und Feuchtlufttiere. Unter den Wassertieren spielt insbesondere bei Süßwassertieren die Osmoregulation eine wichtige Rolle.
Umweltfaktor Licht:
- Sonnenblätter außerhalb der Baumkrone (klein und dick)
- Schattenblätter außerhalb der Baumkrone (groß und dünn)
- Energiequelle (sorgt für Photosynthese)
Toleranzbereich:
Ökologische Potenz
Die Fähigkeit einer Art, innerhalb eines bestimmten Bereiches bezüglich eines bestimmten Umweltfaktors zu gedeihen, bezeichnet man als ökologische Potenz. Dabei können neben den abiotischen Faktoren auch biotische Faktoren wie Nahrung wirksam sein. Den Bereich, in dem eine Art zwar noch überlebt, aber nicht mehr fortpflanzungsfähig ist, nennt man Pessimum, die äußersten, für eine bestimmte Zeit noch tolerierten Grenzwerte Maximum und Minimum. Sie begrenzen den Toleranzbereich der Art. Der für ein Lebewesen günstigste Wert eines Umweltfaktors heißt Optimum. Im Optimum haben die meisten Individuen der Art die größte Überlebensquote und gedeihen am besten. Der Optimalbereich ist erblich festgelegt und wird von Tieren aktiv aufgesucht.
Stenöke Arten: haben einen engen Toleranzbereich bezüglich eines oder mehrerer Umweltfaktoren und sind in ihrer Verbreitung beschränkt.
Beispiele: Bachforelle, die an kühles Wasser gebunden ist (Temperatur) , Koala, der nur Eukalyptusblätter frisst ( Nahrung)
Euryöke Arten haben einen großen Toleranzbereich und sind oft weit verbreitet.
Beispiele: Wollhandkrabbe, die die Salzkonzentration des Süß- und des Salzwassers verträgt(Salzgehalt im Wasser), Ratten und Schweine als Allesfresser (Nahrung).
Toleranzbereich
Umweltbereich, in dem ein Lebewesen existieren kann
Stenopotenz
Geringe Toleranz bzg. eines Umweltfaktors
Eurypotenz
Hohe Toleranz
Präferenzbereich
Umweltbereich einer Art
Optimum
Lebensqualität, Fortpflanzung am höchsten
Pessimumbereich
Keine Fortpflanzung möglich
Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren:
Die Häufigkeit einer Art wird in der Regel von dem Umweltfaktor begrenzt, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, dem Minimumfaktor. In den Hitzewüsten der Erde würden Mineralsalzangebot und Temperatur ein gutes Pflanzenwachstum erlauben, begrenzend wirkt hier der Minimumfaktor Wasser.
Populationsökologie:
Def.: Lebensgemeinschaft artgleicher Organismen mit gleichem Erbgut in einem geographisch begrenzten Gebiet.
Populationsgröße: - beschreibt die Anzahl artgleicher Individuen innerhalb des Gebiets
Populationsdichte: - beschreibt die Individuenzahl pro gemessener Fläche
Wachstum von Populationen: Wenn man die biotischen - und abiotischen Faktoren nicht betrachtet geht man erst mal von einen reinen exponentiellen Wachstum aus. Da dies aber in der Natur nie vorkommt wächst die Population exponentiell bis zu einer stationären Phase, in der die Kapazität durch einen Umweltfaktor begrenzt wird. Man nennt diese Art von Wachstum logistisches Wachstum.
Fortpflanzungsstrategien: K- und r-Strategen:
K-Strategen: (K = Kapazität) geringe Vermehrungsrate, lange Generationsdauer (Schwangerschaft), ausgeprägte Brutpflege
r-Strategen: (r = Rate der Vermehrung) hoher Vermehrungsrate, kurze Generationsdauer, meist keinerlei Brutpflege
Wirkungsgesetze der Umweltfaktoren:
Dichteabhängige Faktoren: Intraspezifischer Konkurrenz/ biotische Faktoren (Nahrungsmenge, Gedrängefaktor, Revierbildung, Tierwanderung, Kannibalismus), Artspezifische Feinde (Räuber, Parasiten), Ansteckende Krankheiten
Dichteunabhängige Faktoren: Klima/ abiotische Faktoren(Licht, Temperatur, Feuchte, Wind, Boden, Nahrungsqualität), Nichtspezifische Feind (Räuber, die andere Beute bevorzugen), Nichtansteckende Krankheiten
Volterra-Gesetze (Räuber-Beute Beziehungen):
Die Individuenzahlen der Räuber und Beute schwanken periodisch. Die Maxima für die Räuber folgen phasenverschoben denen für die Beute.
Langfristig bleiben die Mittelwerte der Populationen konstant.
Eine Ursache, die Räuber und Beute gleichermaßen dezimiert, vergrößert die Beutepopulation und vermindert die des Räubers.
Schädlingsbekämpfungsmethoden:
Chemisch: Insektizide: Gifte gegen Insekten
Fungizide: Gifte gegen Pilze
Herbizide: Gifte gegen „Unkraut“
Biologisch: - Ökologisch Nische gibt Angriffspunkte
- Fressfeinde einsetzen (Räuber/ Parasiten)
- Autozitverfahren: hinzufügen von artgleichen sterilisierten Männchen
integrierter Pflanzenschutz: - Kombination aus Chemischen und biologischen Verfahren
Zusammenhänge in einem Ökosystem:
Def.: Ein Ökosystem stellt ein komplexes Netz von Wechselwirkungen zwischen den abiotischen Faktoren eines bestimmten Biotops und der dieses bevölkernden Biozönose dar.
Produzenten (Erzeuger): - bauen aus anorganische Bestandteilen körpereigene, organische Substanzen durch Photosynthese auf.
Konsumenten (Verbraucher): - ernähren sich von lebenden organischen Substanzen
- Pflanzenfresser (Herbivore), Primärkonsumenten
- Fleischfresser (Karnivore) – Allesfresser (Omnivore)
Destruenten (Zersetzer): - bauen totes organisches Material ab, indem sie es zersetzen
Biotische Faktoren: alle lebenden Organismen, die zur Umwelt eines Individuums gehören
Konkurrenz:
a) Intraspezifische (innerartliche) Beziehungen: Beziehungen zwischen Individuen innerhalb einer Art. Angehörige einer Art nutzen dieselben Ressourcen (Nahrung,Platz etc.), wenn mehr Bedarf als Angebot vorhanden ist,machen sie es sich streitig. Nicht nur Nahrung, auch Geschlechtspartner. Darwins Evolutionstheorie stützt sich auf dieser Beziehung, da eigentlich N=K ( Population gleich Kapazität), aber durch Umwelteinflüsse (harter Winter,wenig Nahrung etc.) überleben nur die besten angepassten.
b) Interspezifische (zwischenartliche) Beziehungen: Beziehungen zwischen Individuen verschiedener Art. Wenn verschiedene Arten dieselben Ressourcen benötigen nutzen sie sie meist auf andere Weise. Interspezifische und Intraspezifische Konkurrenz schließen sich nicht gegenseitig aus (Bsp.:Maus verteidigt erst Samen gegen andere Maus und dann gegen Singvogel)
Um 1935 herum experimentierte GAUSE mit Kulturen des Pantoffeltierchens Paramecium. Wenn er Paramecium aurelia (Ohren-Pantoffeltierchen) oder Paramecium caudatum (Geschwänztes Pantoffeltierchen) in Reinkulturen züchtete, zeigten beide Arten ein typisches logistisches Wachstum, wobei allerdings teils gravierende Unterschiede auftragen, wie die folgende Tabelle zeigt:
Nun wollte GAUSE sehen, wie sich die Sache verhält, wenn er beide Paramecium-Arten in einer Mischkultur gemeinsam hält. Arrangieren sich die beiden Tierarten miteinander, oder konkurrieren sie? Und wenn sie konkurrieren, ist die Konkurrenz so stark, dass die eine Art die andere vollständig verdrängt?
Konkurrenzausschlussprinzip: Zwei Arten mit den gleichen Ansprüchen leben nicht in einem gegebenem Lebensraum zusammen, da eine der beiden Arten von der anderen durch Konkurrenz aus dem Lebensraum vertrieben wird oder ausstirbt.
Das Konkurrenzausschluss-Prinzip kann man unter kontrollierten Laborbedingungen leicht nachweisen, im Freiland ist es dagegen sehr schwer nachweisbar. Manchmal verdrängt tatsächlich eine Art eine konkurrierende Art; viel häufiger jedoch koexistieren die Konkurrenten mehr oder weniger friedlich. Die Konkurrenzstärke einer Art ist nicht naturgegeben und ein für allemal festgelegt, sondern hängt von einer Vielzahl vom Umweltfaktoren ab, die sich zudem auch noch ständig ändern. Mal ist die eine Art konkurrenzstärker, mal die andere. Zwei Arten A und B können also koexistieren, weil sie sich eingenischt haben, oder sie koexistieren, weil wegen schwankender Umweltbedingungen keine Art auf Dauer konkurrenzstärker als die andere ist.
Konkurrenzverminderungsprinzip: Unterschiedliche Lebensweisen, die Tieren Jagdvorteile bringen um anders an die Ressourcen zu gelangen als die Konkurrenz.
Ökologische Nische: Die Lebensweise einer Art ist durch: Körperbau, Verhalten, physiologischen Eigenschaften und bestimmten Ausprägungen verschiedener Umweltfaktoren bestimmt. Das System von Wechselbeziehungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt heißt ökologische Nische.
Parasitismus: Organismen, die sich von anderen Lebewesen ernähren ohne sie zu töten, indem sie diesen Nährstoffe entziehen. Parasiten haben eine hohe Wirtspezifitiät, d.h. Sie befallen nur eine Art bzw. nahverwandte Arten. Ausgehend von dem geschädigten Organismus wird zwischen Phytoparasitismus und Zooparasitismus unterschieden, bei ersterem werden Pflanzen, bei letzterem Tiere befallen.
a) Außenparasiten (Ektoparasiten): Machen alle Entwicklungsstadien auf der Körperoberfläche des Wirts durch (Bsp.: Kopflaus)
b)Innenparasiten (Endoparasiten): machen alle Entwicklungsstadien im innersten des Wirtes durch (Bsp.: Rinderbandwurm)
Symbiose: Zusammenleben zweier Organismen verschiedener Art bei der jeder Partner Nutzen aus dieser Verbindung zieht.
a) Ektosymbiose: Partner der Symbiose bleiben körperlich getrennt
b) Endosymbiose: Ein Partner wird in den Körper des anderen aufgenommen
Karpose (einseitiges Nutzernießertum): Beziehung ist nur für einen Partner vorteilhaft, schädigt den anderen aber nicht
Räuber & Beute: Populationen von Räuber und Beute beeinflussen sich gegenseitig. Man unterscheidet die gegenseitige Angepasstheit & die Wechselwirkung
gegenseitige Angepasstheit:
Vorgehensweise beim Beuteerwerb durch die Räuber
Abwehrmechanismen der Beuteorganismen
Jäger Mader, Greifvögel
Schnelligkeit
Fallensteller Spinnen
Tarnung, versteckte Lebensweise
Weidegänger Rinder, Raupen
Stacheln, Bitterstoffe & Gifte in den Pflanzen
Wechselwirkung:
viel Beute = Räuberpopulation besser überleben, kräftiger wachsen, Nachkommen zeugen
wenig Beute = erhöhte Sterblichkeit, weniger Nachkommen
Wenig effektive Räuber beeinflussen die Beutepopulation kaum
Mäßig effektive Räuber führen zu einer Situation mit wechselseitigem Einfluss beider Populationen
Sehr effektive Räuber können ihre Beutepopulation stark reduzieren
Bussard- Mäuse
Marienkäfer- Blattlaus
Borkenkäfer- Bäume
Vogel- Regenwurm
Fuchs- Hase
Plantonkrebs- Algen
Vorteil Beute Ausgeglichen Vorteil Räuber
Modelle zur Räuber-Beute-Beziehung bekanntestes Modell von LOTKA & VOLTERRE 1920
1. Lotka-Volterra-Regel (Periodische Populationsschwankung):
Die beiden Populationsgrößen schwanken periodisch. Die Maxima und Minima der Räuberp. folgen dabei denen der Beutep..
2. Lotka-Volterra-Regel (Konstanz der Mittelwerte):
Die beiden Populationsgrößen schwanken jeweils um einen Mittelwert, der bei unveränderten Bedingungen langfristig konstant bleibt.
3. Lotka-Volterra-Regel (Störung der Mittelwerte):
Nach starker Dezimierung (Senkung) beider Populationen erholt sich zuerst die Beutepopulation, dann die Räuberpopulation.
Schutzmechanismen:
Schutztracht: Optisch wirkende Eigenschaften wie Farbe,Form und Beweung vor Fressfeinden. Bsp.: Schneehase
Tarntracht: einfachste Form der Schutztracht, Tiere passen sich im äußeren Erscheinungsbild ihrer natürlichen Umgebung an. Besonders:Tintenfisch und Chamäleon, da sie sich an ihre Umgebung anpassen können
Nachahmungstrachten(Mimese): Tiere ahmen Gegenstände ihres Lebensraums nach. Beispiele: „wandelnde Blatt“ von Heuschrecken, Spannerauben die Ast nachahmen
Schrecktracht:
bei Gefahr präsentieren diese Tiere auffällige Färbungen oder Muster, oft mit zusätzlcihen Schrecklauten und Schreckstellungen verbunden. Beispiele plötzliches Präsentieren eines Augenpaares
’ Augen auf Hinterflügel beim Abendpfauenauge (Schmetterling) oder
farbiger Hinterflügel
’ Rotes Ordensband (Schmetterling)
Warntracht: wehrhafte oder ungenießbare Tiere tragen auffällige Warnfarben
BEISPIEL:
1. Erdbeerfröschchen
’ Rote Farbe
2. Azurbaumsteiger
’ Blaue Farbe
Scheinwarntracht (Mimikry) Nachahmen der Warntracht eines wehrhaften oder ungenießbaren Tieres
BEISPIEL:
1.Rote Königsnatter = Milchschlange
’ zu den Nattern ’ ungiftig
2. Tigerschlange
’ zu den Trugnattern ’ nur mäßig giftig
Aggressive Mimikry: Schützt sich nicht vor Angreifern, sondern lockt Beute an
Beispiel: Seeteufel lockt mit peitschenartig verlängerten Teil an der Rückenflosse Beute an, die denkt es wäre es ein Wurm.
Ökologische Potenz:Reaktionsbreite einer Art gegenüber einem Umweltfaktor (Eigenschaft des Lebewesens) oder Fähigkeit einer Art, in bestimmten Bereichen eines Umweltfaktors über längere Zeit zu existieren.
Abiotische Faktoren
Temperatur als Umweltfaktor
Wechselwarme (poikilotherme) Tiere: Insekten, Kriechtiere, Amphibien und Fische à bei diesen Tieren hängt die Eigentemperatur von der Umgebungstemperatur ab
Gleichwarme (homoiotherme) Tiere: Vögel und Säugetiere - diese Tiere haben eine Körpertemperatur (36°C – 41°C) die von der Außentemperatur weitestgehend unabhängig ist; sie haben einen hohen Nahrungsbedarf zur Aufrechterhaltung und Erzeugung der Stoffwechselprozesse; besitzen eine isolierende Schicht (Fell, Federn,Speck) um die Wärmeabgabe nach außen zu verringern. Kältetod tritt ein wenn die Körpertemperatur unter 20°C fällt, deswegen gehen viele Tiere in den Winterschlaf bzw. die Winterruhe;
Ektotherme Tiere: Körpertemperatur hängt vollständig von der Außentemperatur ab
RGT-Regel (gilt nur für wechselwarme Tiere): Bei einer Temperaturerhöhung um 10°C werden die Lebensprozesse um das Zwei- bis Dreifache beschleunigt (innerhalb des Toleranzbereiches!)
Kälte- Hitzetod (speziell bei wechselwarmen Tieren): Fällt/Steigt die Körpertemperatur nach der Kälte-/Hitzestarre noch weiter dann stirbt das Tier.
Kälte- Hitzestarre (gilt nur für wechselwarme Tiere): Fällt/Steigt die Körpertemperatur unter/über einen kritischen Bereich, so die tritt die reversible Kälte- bzw. Hitzestarre ein
Winterschlaf (gilt nur für gleichwarme Tiere): Besonderer Ruhezustand (ähnliche wie die Kältestarre) beim dem die Körpertemperatur auf ca. 5°C gesenkt wird, Atmung + Herztätigkeit sind stark verlangsamt; fällt die Temperatur auf ca. 0°C wird das Tier für kurze Zeit wieder voll aktiv („Normalfunktionsbereich“) - Schutz vor Tod durch Erfrieren
Winterruhe (gilt nur für gleichwarme Tiere): Gilt für Dachse und Bären; ein Schlaf von besonderer Tiefe jedoch kommt es zu keinem wesentlichten (!) Temperaturabfall.
Klimaregeln
Bergmann’sche Regel: Tiere (gleicher Art oder artverwandt!!!) in kälteren Regionen sind größer als Tiere in heißeren Regionen; „Größere Tiere haben im Verhältnis zum Volumen eine geringere Oberfläche als kleinere Tiere, dadurch ist der Wärmeverlust über die Oberfläche relativ gering“
Allen’sche Regel: (gilt nur für gleichwarme Tiere): Bei gleichwarmen Tieren sind Körperanhänge (z.B. Ohren, Schwänze) in kälteren Regionen kleiner als bei verwandten Arten in wärmeren Gegenden.
Wasser als ökologischer Faktor:
Die Wasserverhältnisse eines Standortes beeinflussen die Gestalt der Pflanzen und der gesamten Vegetation.
Wasserpflanzen(Hydrophyten): haben keinen Verdunstungsschutz und kaum ausgebildete Wurzeln.
Trockenpflanzen(Xerophyten): besitzen Einrichtungen zum Verdunstungsschutz wie sehr kleine oder ganz zu Dornen umgebildete Blätter, eine verdickte Cuticula. Eingesenkte Spaltöffnungen oder eine mehrschichtige Epidermis. Ihr Wurzelsystem ist entweder weit verzweigt oder dringt besonders tief in den Boden ein.
Feuchtpflanzen (Hygrophyten) haben Einrichtungen, die die Wasserabgabe erleichtern Pflanzen des tropischen Regenwaldes besitzen meist eine große Blattfläche mit sehr dünner Cuticula und vielen Spaltöffnungen.
Auch bei Tieren unterscheidet man Trockenluft- und Feuchtlufttiere. Unter den Wassertieren spielt insbesondere bei Süßwassertieren die Osmoregulation eine wichtige Rolle.
Umweltfaktor Licht:
- Sonnenblätter außerhalb der Baumkrone (klein und dick)
- Schattenblätter außerhalb der Baumkrone (groß und dünn)
- Energiequelle (sorgt für Photosynthese)
Toleranzbereich:
Ökologische Potenz
Die Fähigkeit einer Art, innerhalb eines bestimmten Bereiches bezüglich eines bestimmten Umweltfaktors zu gedeihen, bezeichnet man als ökologische Potenz. Dabei können neben den abiotischen Faktoren auch biotische Faktoren wie Nahrung wirksam sein. Den Bereich, in dem eine Art zwar noch überlebt, aber nicht mehr fortpflanzungsfähig ist, nennt man Pessimum, die äußersten, für eine bestimmte Zeit noch tolerierten Grenzwerte Maximum und Minimum. Sie begrenzen den Toleranzbereich der Art. Der für ein Lebewesen günstigste Wert eines Umweltfaktors heißt Optimum. Im Optimum haben die meisten Individuen der Art die größte Überlebensquote und gedeihen am besten. Der Optimalbereich ist erblich festgelegt und wird von Tieren aktiv aufgesucht.
Stenöke Arten: haben einen engen Toleranzbereich bezüglich eines oder mehrerer Umweltfaktoren und sind in ihrer Verbreitung beschränkt.
Beispiele: Bachforelle, die an kühles Wasser gebunden ist (Temperatur) , Koala, der nur Eukalyptusblätter frisst ( Nahrung)
Euryöke Arten haben einen großen Toleranzbereich und sind oft weit verbreitet.
Beispiele: Wollhandkrabbe, die die Salzkonzentration des Süß- und des Salzwassers verträgt(Salzgehalt im Wasser), Ratten und Schweine als Allesfresser (Nahrung).
Toleranzbereich
Umweltbereich, in dem ein Lebewesen existieren kann
Stenopotenz
Geringe Toleranz bzg. eines Umweltfaktors
Eurypotenz
Hohe Toleranz
Präferenzbereich
Umweltbereich einer Art
Optimum
Lebensqualität, Fortpflanzung am höchsten
Pessimumbereich
Keine Fortpflanzung möglich
Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren:
Die Häufigkeit einer Art wird in der Regel von dem Umweltfaktor begrenzt, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, dem Minimumfaktor. In den Hitzewüsten der Erde würden Mineralsalzangebot und Temperatur ein gutes Pflanzenwachstum erlauben, begrenzend wirkt hier der Minimumfaktor Wasser.
Populationsökologie:
Def.: Lebensgemeinschaft artgleicher Organismen mit gleichem Erbgut in einem geographisch begrenzten Gebiet.
Populationsgröße: - beschreibt die Anzahl artgleicher Individuen innerhalb des Gebiets
Populationsdichte: - beschreibt die Individuenzahl pro gemessener Fläche
Wachstum von Populationen: Wenn man die biotischen - und abiotischen Faktoren nicht betrachtet geht man erst mal von einen reinen exponentiellen Wachstum aus. Da dies aber in der Natur nie vorkommt wächst die Population exponentiell bis zu einer stationären Phase, in der die Kapazität durch einen Umweltfaktor begrenzt wird. Man nennt diese Art von Wachstum logistisches Wachstum.
Fortpflanzungsstrategien: K- und r-Strategen:
K-Strategen: (K = Kapazität) geringe Vermehrungsrate, lange Generationsdauer (Schwangerschaft), ausgeprägte Brutpflege
r-Strategen: (r = Rate der Vermehrung) hoher Vermehrungsrate, kurze Generationsdauer, meist keinerlei Brutpflege
Wirkungsgesetze der Umweltfaktoren:
Dichteabhängige Faktoren: Intraspezifischer Konkurrenz/ biotische Faktoren (Nahrungsmenge, Gedrängefaktor, Revierbildung, Tierwanderung, Kannibalismus), Artspezifische Feinde (Räuber, Parasiten), Ansteckende Krankheiten
Dichteunabhängige Faktoren: Klima/ abiotische Faktoren(Licht, Temperatur, Feuchte, Wind, Boden, Nahrungsqualität), Nichtspezifische Feind (Räuber, die andere Beute bevorzugen), Nichtansteckende Krankheiten
Volterra-Gesetze (Räuber-Beute Beziehungen):
Die Individuenzahlen der Räuber und Beute schwanken periodisch. Die Maxima für die Räuber folgen phasenverschoben denen für die Beute.
Langfristig bleiben die Mittelwerte der Populationen konstant.
Eine Ursache, die Räuber und Beute gleichermaßen dezimiert, vergrößert die Beutepopulation und vermindert die des Räubers.
Schädlingsbekämpfungsmethoden:
Chemisch: Insektizide: Gifte gegen Insekten
Fungizide: Gifte gegen Pilze
Herbizide: Gifte gegen „Unkraut“
Biologisch: - Ökologisch Nische gibt Angriffspunkte
- Fressfeinde einsetzen (Räuber/ Parasiten)
- Autozitverfahren: hinzufügen von artgleichen sterilisierten Männchen
integrierter Pflanzenschutz: - Kombination aus Chemischen und biologischen Verfahren
Zusammenhänge in einem Ökosystem:
Def.: Ein Ökosystem stellt ein komplexes Netz von Wechselwirkungen zwischen den abiotischen Faktoren eines bestimmten Biotops und der dieses bevölkernden Biozönose dar.
Produzenten (Erzeuger): - bauen aus anorganische Bestandteilen körpereigene, organische Substanzen durch Photosynthese auf.
Konsumenten (Verbraucher): - ernähren sich von lebenden organischen Substanzen
- Pflanzenfresser (Herbivore), Primärkonsumenten
- Fleischfresser (Karnivore) – Allesfresser (Omnivore)
Destruenten (Zersetzer): - bauen totes organisches Material ab, indem sie es zersetzen
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den solltest du nochmal angucken, sonst hab ich das auch so in etwa gemacht! =) is NICHT VIEL IN öKOLOGIE