Beziehungsmodelle:
Homoiotherm (Gleichwarme) |
Poikiotherm (Wechselwarme) |
Beziehungen zwischen Vertretern unterschiedlicher Arten:
• Räuber-Beute-Beziehung
• Symbiose
• Konkurrenz
• Parasitismus |
Beziehungen zwischen Artgenossen:
• Konkurrenz-
• sexuelle Beziehung
• Kannibalismus
• Brutpflege |
Konkurrenz, Koexistenz, Einnischung (interspezifisch):
- in einem Ökosystem stehen alle Arten in Konkurrenz um die verschiedenen
Umweltbedingungen (Raum, Nahrung, Licht...)
- die Konkurrenz ist umso größer, je ähnlicher die ökologischen
Ansprüche sind (je mehr Konkurrenz vorhanden; um je mehr Umweltfaktoren
konkurriert wird)
Konkurrenzausschlussprinzip: Arten mit ähnlichen
ökologischen Ansprüchen existieren nicht nebeneinander im Ökosystem.
(eine Art hat sich durchgesetzt, sich als stärker bewiesen) Einnischung›Lösung:Konkurrenz
Das vorherrschende Prinzip beim Zusammenleben verschiedener Arten ist das
Prinzip der Konkurrenzverminderung.
• Konkurrenz klein halten › Einnischung
• Konkurrenz verbraucht Energie
Ökologische Nische: Ist ein System von Wechselbeziehungen
einer Art oder eines Individuums mit seiner Umwelt. Die ökologische
Nische beschreibt das spezifische Wirkungsfeld einer Art.
z.B.: Löffelente (Schwimmente) und Reiherente (Tauchente)
• beide Jungen essen Insekten › Aufzucht zu verschiedenen Zeiten
• Erwachsene kommen sich mit Nahrung nicht in die Quere
› Möglich, das viele Arten in einem Ökosystem nebeneinander
koexistieren.
Symbiose:
Zusammenleben artverschiedener Organismen zum gegenseitiges Vorteil. 1. Flechte:
• sind Pionierorganismen
• auf Fels im trocken-heißen Wüstenklima
• auch in Kältewüsten des ewigen Eises und der Hochgebirge
• überdauern Temperaturen von -100°C und mehr
• einige Arten zeigen bei -24°C ein photosynthetischen Aufbau
organischer Substanz
› „Doppelorganismus“ aus Pilz und Fotosynthese
• Cyanobakterium („Blaugrüne Alge“)
• Symbiose führt zu neuer Organisationsform; Gestalt und Leistung
sind mehr als die Summe der Partner
• Produktion von spezifischen Flechtstoffen, die weder Pilz noch Alge
allein synthetisieren können
• Pilz übernimmt Versorgung mit Wasser und Nährsalzen (Wasserdampf
kann genutzt werden)
• Flechten vertragen monatelange Austrocknung; bei Befruchtung setzt
innerhalb weniger Minuten die Fotosynthese wieder ein
2. Blütenbestäubung:
Tier:
• durch Form, Farbe, Duft angelockt
• Blüte bietet dem Bestäuber Nahrung (Nektar oder Pollen)
Pflanze:
• nicht jede Blüte kann durch eine Vielzahl von Tieren bestäubt
werden
• vielfach zeigen Blüten spezifische Baumerkmale, die eine Bestäubung
nur durch bestimmte Besucher zulässt
• z.B.: Hummelblüten sind oft so gebaut, dass nur das Gewicht
der Hummel den Weg zum Nektar und Pollen öffnet.
3. Pflanze und Knöllchenbakterien:
Knöllchenbakterien:
• an Lippenblütengewächsen
• in der Lage Luftstickstoff zu binden (durch Enzym Nitrogenase) in
Ammonium - Ion
› dafür Energie nötig
Pflanze:
• Energie von Atmung von Fotosyntheseproduktion von Wirt
• optimale Stickstoffversorgung der Pflanze
› Rhizobien (Gattung der Knöllchenbakterien) dringen über
Wurzelhaare in Wirtspflanze ein
4. Mykorrhiza:
Laub- oder Nadelbäume:
• liefert Fotosyntheseprodukte zur Ernährung des Pilzes
Pilz:
• Myzil (in der Erde)
• sitzt auf den Wurzeln des Baumes › Wasser- und Mineralstoffaufnahme
verbessert
Räuber-Beute-Beziehung:
Räuber: Organismen, die sich von den organischen Verbindungen ihrer
getöteten Beute ernähren Strategien:
Räuber |
Beute |
• List
• Tarnung |
• Tarnung
• Auftreten in Gruppen
• Warntrachten (z.B. Feuersalamander) |
Mimikry:
- (z.B. Todstellen, Scheinwarntrachten, Ungenießbarkeit vortäuschen)
- ungiftiger Nachahmer sendet Warnsignale von für Empfänger
gemiedenen (giftigen) Art
- z.B. Nachtfalter mit Augenflecken auf Flügeln › Nachahmung
von Wirbeltieraugen
- giftige und ungiftige Nachahmungsart sendet Warnsignale von für
Empfänger schwach giftigen Art. Warntracht kann nur im Zusammentreffen
mit Vorbild (schwach giftige Art) erlernt werden
- z.B. giftige und ungiftige Korallenschlangen ahnen Zeichnung der mäßig
giftigen Trugnattern (falscher Korallenschlangen) nach
- zwei oder mehr ungenießbare Arten senden gleiche Warnsignale
für Empfänger. Lernt dieser das Warnsignal mit der unangenehmen
Eigenschaft zu verknüpfen, wird er in Zukunft auch jede andere Art
melden
- z.B. Tagfalter kann bis zu 30 verschiedene Varianten ausbilden, die
Gegenstücke darstellen
- Nachahmer sendet Signale für Empfänger aus, die eine Hinwendung
zum Nachahmer bewirken
- z.B. Orchideen haben Blütenform, die der Gestalt bestimmter Wildbienen
ähneln
Wachstum einer Population und Regulation des Wachstums:
lichtabhängige Faktoren |
lichtunabhängige Faktoren |
• Menge der Nahrung-
• Gedrängefaktor
• Revierbildung
• Tierwanderung
• Räuber (artspezifische Feinde)
• Ansteckende Krankheit
• Parasiten
• Kannibalismus |
• Klima-
• Wetter
• Boden
• Nahrungsqualität
• Räuber (die andere Beute bevorzugt)
• nichtansteckende Krankheit
|
Mathematischer Formalismus zur Erfassung von Gesetzmäßigkeiten
bei Räuber-Beute-Beziehungen:
1. Volterrasches Gesetz: Die Individuenzahlen von Beute
und Räuber schwanken auch bei sonst konstanten Bedingungen periodisch.
Dabei sind die Maxima für Beute und Räuber phasenweise verschoben.
2. Volterrasches Gesetz: Trotz der Schwankungen bleiben
langfristig die Durchschnittsgrößen der Räuber - und
Beutepopulationen konstant.
3. Volterrasches Gesetz: Wird durch äußere Faktoren
die Sterberate von Räuber und Beute für kurze Zeit gleichermaßen
erhöht, so nimmt später die Beutepopulation stärker zu als
die Räuberpopulation.
Was spricht dagegen?
• ein Räuber hat mehrere Beutearten
• lichtabhängige Faktoren beeinflussen Beutepopulationen
• oft mehr Beute als Räuber
• z.B. Mäuse › wenn Gedränge › Stress ›
Kannibalismus nach Einschränkung der Fortpflanzung
• Population nimmt ab wenn Grenzkapazität überschritten
• Räuber stark beeinflusst von Beute, besonders wenn Räuber
spezialisiert ist
Populationswachstum von Ernteschädigungen:
Schädling:
• wenn Tiere, Nutzpflanzen und Nutztiere angreifen/ zerstören
› in Konkurrenz mit den Menschen treten
• hohe natürliche Geburtenrate
• durch veränderte Umweltbedingungen (Monokulturen › ausreichend
Nahrung) geringe Sterberate
Bekämpfung durch:
1. mechanische Bekämpfung:
• Absammeln von Kartoffelkäfern
• Fallen aufstellen
• Star erschießen
2. chemische Bekämpfung
• Gifte ausstreuen (Nervensystem wird angegriffen)
• Sprühen
• Spritzen
3. biologische Bekämpfung:
• natürliche Feinde fördern/ aussetzen
• Katzen bei Mäusen
• Parasiten den Schädling einführen (› andere Organismen
werden angegriffen)
Vorteile |
Nachteile |
1. mechanische Bekämpfung:-
• Schädlinge bekämpfen
• nur der eine Schädling wird bekämpft
• es wird nicht zu sehr in ökologisches Gefüge eingegriffen
2. chemische Bekämpfung:
• Schädlinge bekämpfen
• einfache, schnelle, billige Bekämpfung
• effektiv
3. biologische Bekämpfung:
• Schädlinge bekämpfen
• keine Eingriffe in Pflanzengefüge
• keine Gifte werden eingesetzt |
1. mechanische Bekämpfung:
• wenn man nicht alle erwischt ist das Problem nicht behoben
(uneffizient)
• Schädlinge nur für kurze Zeit eingeschränkt
• aufwendig (Zeitaufwendig)
• bei großen Flächen unrealisierbar
2. chemische Bekämpfung:
• nützliche Arten können von chemischen Stoffen angegriffen
werden
• Schädlinge auszurotten
• Boden wird zerstört
3. biologische Bekämpfung:
• Tiere, welche Schädlinge bekämpfen können nach
Bekämpfung der Schädlinge selbst zu Schädlingen werden
• andere Organismen werden angegriffen- eigener Feind wird zum
Feind
• dauert lange: Räuber-Beute-Beziehung baut sich erst auf
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